Approches de thérapies géniques sur mesure pour la maladie neuromusculaire de Charcot-Marie-Tooth

Description

L’équipe Neuromyologie Translationelle travaille sur plusieurs maladies neuromusculaires touchant le muscle ou le système nerveux périphérique avec les objectifs suivants: améliorer le diagnostic de ces maladies, la compréhension des mécanismes pathologiques et à définir des biothérapies innovantes.
Ce projet de stage s’inscrit dans notre 3ème objectif et vise à déterminer l’effet bénéfique d’approches de thérapies géniques innovantes, individualisées pour différentes formes de la maladie de Charcot-Marie-Tooth, au moyen de modèles in vitro et in vivo de la maladie.

La maladie de Charcot-Marie-Tooth, quésaco?
La maladie de Charcot-Marie-Tooth (ou CMT) est une maladie génétique et incurable qui touche le Système Nerveux Périphérique. Elle se traduit par des troubles de la marche dus à une amyotrophie et une faiblesse musculaire distale, prédominants au niveau des membres inférieurs. Ces atteintes motrices sont associées à des altérations sensitives. Les CMT sont classées en deux catégories principales selon les types cellulaires atteints : les CMT « démyélinisantes » qui sont dues à une atteinte primaire des cellules de Schwann (CSs), conduisant à un défaut ou perte de la myéline ; les CMT « axonales » qui sont dues à un dysfonctionnement primaire des axones des motoneurones (MNs) et des neurones sensitifs (NSs) conduisant à une dégénérescence axonale. Près de 100 gènes ont été identifiés dans la maladie.

Existe t’il un traitement pour la CMT?
Malheureusement, non! D’ailleurs la diversité génétique de la CMT et des voies moléculaires touchées complique le développement d’une thérapie commune pour la CMT, qui reste incurable à ce jour. Ainsi, le développement de thérapies individualisées semble plus approprié pour la CMT. La thérapie génique se positionne de nos jours comme une option thérapeutique prometteuse pour les maladies neuromusculaires, d’autant que la diversité des vecteurs viraux, des modes d’injections ainsi que des promoteurs disponibles permet aujourd’hui de modifier l’expression d’un gène d’intérêt dans le type cellulaire ad hoc. L’objectif de ce projet, soutenu par un financement ANR JCJC, est de développer une approche de thérapie génique individualisée pour deux formes de CMT: une forme axonale (CMT2A) et une forme démyélinisante (CMT4H). Cette stratégie visera à compenser, dans le type cellulaire affecté, la perte de fonction des gènes incriminés ou le mécanisme défectueux, afin de corriger les défauts cellulaires et fonctionnels associés à la CMT2A et à la CMT4H.

Quels seront vos acquis grâce à ce stage?
Ce stage, qui peut s’adapter à un profil M1 ou M2, vous permettra de vous familiariser avec grand nombre de techniques telles que:
– La conception de vecteurs viraux thérapeutiques de type AAV
-L’utilisation de modèles in vitro de ces pathologies afin de tester l’effet de ces thérapies: mise en place de cocultures neurones/cellules de Schwann et différentiation de neurones moteurs à partir de cellules pluripotentes induites humaines (de patients CMT).
– la caractérisation des animaux modèles traités par ces thérapies: l’effet bénéfique sera évalué par divers tests comportementaux permettant de suivre la fonction locomotrice des souris (rotarod, gait etc.), et des études histologiques (microscopie électronique, marqauge fluorescent etc…)
– diverses techniques d’injections de vecteurs viraux intramusculaires et intrathécales lombaires (observation)
– l’analyse d’images, à la génération et présentation de data, au travail d’équipe etc

Références bibliographiques
Bernard-Marissal et al., 2019, PNAS
Rochat C, Bernard-Marissal et al., 2022 glia,
Bernard-Marissal et al., 2015, BRAIN

Profil recherché

Nous recherchons des étudiants motivés, persévérant, curieux, appréciant le travail en équipe, et qui ont suivi une formation de base en neuroscience et/ou en biologie cellulaire. Les étudiants intéressés doivent se sentir à l’aise avec les expérimentations sur les souris qui s’effectueront, bien sûr, dans le respect très strict des règles d’éthique et du bien-être animal et en présence de l'encadrant.
En outre, nous souhaitons accueillir des étudiants désireux de poursuivre en thèse, et dont le dossier traduit un réel potentiel pour obtenir une bourse de thèse via soit le concours de l’école doctorale 62, soit celui des cotutelles internationales organisé par NeuroSchool.
En retour, nous garantissons aux étudiants un environnement de recherche translationnelle, bienveillant, et stimulant, qui les mettra dans les meilleures dispositions possibles pour progresser rapidement, apprendre de nombreuses techniques de thérapies géniques, neurobiologie, biologie cellulaire, génétique , et le cas échéant, pour obtenir un financement de thèse.

Établissement d'accueil

La stage s’effectuera au sein de l’unité de recherche U1251/Marseille Medical Genetics (MMG), située à la faculté de Médecine de la Timone à Marseille. Cette unité regroupe 150 chercheurs, cliniciens, ingénieurs, post-docs et étudiants et a pour ambition de décrypter les mécanismes impliqués dans les maladies génétiques rares, d’ouvrir de nouvelles voies diagnostiques et thérapeutiques et d’améliorer la qualité de vie des patients affectés par ces maladies rares. L’unité aborde des thématiques de recherche très variées à travers une approche translationelle centrée sur le patient et des technologies de pointe au sein de cinq plateformes (reprogrammation cellulaire, génomique et bioinformatique, plateforme de comportement animal etc.).
L’étudiant travaillera au sein de l’équipe NMT sur la thématique « Génétique et physiopathologie des neuropathies périphériques héréditaires » (https://www.marseille-medical-genetics.org/fr/m-bartoli/) dirigée par le Dr Valérie Delague. Il/elle sera sous la supervision de Nathalie Bernard-Marissal (Chargé de recherche, INSERM) (Bernard-Marissal etal., 2019, PNAS, Rochat C, Bernard-Marissal et al., 2022 glia, etc.).