Identification des gènes et des mécanismes physio-pathologiques impliqués dans une nouvelle forme de protoporphyrie érythropoïétique et dans des cas rares d'anémie microcytaire hypochrome. – EPP-HMA

Ce projet vise à caractériser de nouvelles entités nosologiques et à identifier de nouveaux gènes impliqués dans des formes rares d'anémie microcytaire hypochrome. Cette étude fait appel à des réseaux maladies rares à approche pluridisciplinaire s'appuyant sur des cohortes de patients associées à des collections d'échantillons biologiques : L' European Porphyria Initiative EPI, initiée et coordonnée par le centre national de référence labellisé des Porphyries, et les centres de référence des maladies constitutionnelles de l'érythropoïèse. Ces réseaux ont permis le recrutement de 25 familles présentant une symptomatologie hématologique atypique associé à des anomalies du métabolisme du fer : variant protoporphyrie érythropoiétique (PPE) (n=5) ; anémie sidéroblastique (n=12) ; anémie microcytaire néonatale (n=8). L'unité INSERM U773 a largement contribué en pathologie humaine: au clonage des gènes du métabolisme de l'hème et du fer, et à la compréhension des mécanismes physiopathologique//Dans la lignée erythroïde, plusieurs protéines sont impliquées dans la captation, l'adressage mitochondrial et l'incorporation du fer dans le noyau protoporphyrine (PPIX) par la ferrochélatase pour former l'hème. Dix patients PPE présentant une anémie microcytaire et une accumulation massive de PPIX sans déficit en ferrochélatase et 20 cas d'anémies microcytaires congénitales ont été identifiés par nos réseaux. Le projet de recherche conjugue quatre approches complémentaires :
-1) Génétique, avec quatre stratégies envisagées successivement:
Analyse de liaison couplée à une étude gène-candidat des protéines impliquées dans le métabolisme du fer.
Analyse de liaison « pan génome par puce SNP » réalisée au sein des 5 familles EPP-non Fech qui présentent un phénotype très homogène et pour lesquelles nous disposons déjà de 20 évènements meïotiques.
Dans les familles cosanguines présentant une anémie microcytaire nous utiliserons la cartographie d'exclusion par homozygotie utilisant des puces pangénome SNP.
En complément, une étude du transcriptome sur les précurseurs érythroïdes des malades nous permettra de réduire la taille des loci d'intérêt et de restreindre le nombre de gènes candidats à séquencer.
-2) Fonctionnelle
La mise en culture de progéniteurs érythroïdes isolés à partir du sang périphérique des patients permettra un abord fonctionnel et physiopathologique complémentaire basé sur l'analyse du transcriptome et les études d'adressage mitochondrial et de flux d'utilisation et de stockage du fer.
-3) Enzymologique
Des études biochimiques et cinétiques des enzymes de la biosynthèse de l'hème seront entreprises dans le tissu érythroïde en culture pour rechercher la présence d'un inhibiteur.
-4) Dés que nous aurons identifié un gène responsable, nous étudierons la possibilité que des polymorphismes fonctionnels de ce gène soient modulateurs du phénotype clinique dans la PPE et les anémies hypochromes microcytaires classiques.
//Les familles recrutés dans le variant EPP-nonFech et les anémies microcytaires hypochrome permettent d'envisager des affections monogéniques avec transmission autosomale dominante. Ce projet de recherche doit aboutir à la caractérisation de nouveaux gènes impliqués en pathologie humaine, d'en préciser les modes d'action et de mettre en évidence de nouvelles interactions métaboliques entre l'hème et l'homéostasie du fer.
L'approche multidisciplinaire, alliant des aspects cliniques biologiques et génétiques, ainsi que le recourt à une cohorte de patients recrutée grâce aux réseaux maladies rares et au centre clinique de référence labellisé (CFP) aboutira à la définition précise de ces nouvelles entités nosologiques. La compréhension fine des interactions géniques et gènes-environnement dans le déterminisme de ces pathologies du métabolisme du fer et de l'hème feront également l'objet d'un transfert technologique progressif de la recherche fondamentale vers le Centre Français des Porphyr