Pathologie moléculaire et modèles murins du gène LRRK2, impliqué dans la maladie de Parkinson – LRRK2 in PD

Des mutations du gène LRRK2 furent récemment identifiées dans la maladie de Parkinson (MP), seconde maladie neurodégénérative en terme de fréquence. Des études préliminaires menées par plusieurs équipes dont la nôtre, démontrent son rôle majeur dans les formes familiales et les cas apparemment sporadiques avec MP. La maladie n'est pas toujours associée à des corps de Lewy, le marqueur histopathologique de la MP, mais la dégénérescence nigrale peut survenir en présence d'inclusions de protéine tau ou d'autres protéines ubiquitinylées. En raison de sa grande fréquence dans la MP et de la variabilité des marqueurs histopathologiques associés, l'étude de cette kinase, membre de la famille des protéines Roco, est particulièrement instructive. Le projet combine des études clinico-génétiques et fonctionnelles. Le premier axe vise à évaluer la fréquence relative des mutations LRRK2, leur spectre et les paramètres génétiques associés (pénétrance) selon l'origine géographique, l'âge de début et l'histoire familiale. Nous déterminerons également le spectre clinique de la maladie et entreprendrons des corrélations entre le phénotype et le gène impliqué, la nature ou la position des mutations LRRK2. Le criblage rapide par DHPLC combiné au séquençage direct a été mis en place. Une cohorte unique de patients et de familles collectés par un réseau de spécialistes des mouvements anormaux est constituée, comprenant environ 3000 individus (1710 patients d'origines différentes et 1250 apparentés et témoins). Les résultats de ces études auront un impact direct sur la pratique clinique en termes de conseil génétique et de test présymptomatique. Le second axe concerne la fonction de cette protéine encore inconnue. L'expression de LRRK2 sera analysée dans les cerveaux de témoins et de patients parkinsoniens, dont des porteurs de mutations de LRRK2, par immunohistochimie avec des anticorps polyclonaux en voie de développement. La topographie subcellulaire de la protéine sera analysée par immuno-ME et double marquage (microscopie confocale) avec des anticorps dirigés contre LRRK2 et des organelles. Un modèle knock-in chez la souris sera produit pour la mutation la plus fréquente (G2019S). Après validation, les souris seront caractérisées par des études comportementales (activité locomotrice, performances sur Locotronic et Rotarod), neuropathologiques (mort cellulaire, anomalies histopathologiques et biochimiques, inflammation), pharmacologiques (activité des récepteurs dopaminergiques D1 et D2) et neurochimiques (neurotransmetteurs et leur métabolisme). Cette étude sera menée à l'U679, hormis les caractérisations neurochimique, pharmacologique et comportementale du modèle animal, effectuées par des experts locaux. Ce projet contribuera significativement à la caractérisation clinico-génétique d'un gène majeur impliqué dans la MP, et l'étude d'expression et la caractérisation du modèle animal à l'élucidation des fonctions normales et pathologiques de LRRK2.