Rfx6: Rôle dans la différenciation et la fonction des cellules endocrines pancréatiques et intestinales – RFX-PancInt

Le facteur de transcription Rfx6 a récemment été impliqué dans une forme rare et syndromique de diabète monogénique. En effet, des mutations du gène RFX6 sont responsables d’un syndrome caractérisé par un diabète néonatal et une atrésie intestinale associée à une malabsorption (Smith et al, Nature 2010).

Nous avions initialement identifié Rfx6 comme une cible en aval du facteur de transcription Neurog3 qui contrôle la spécification de la destinée endocrine au cours du développement du pancréas (Soyer et al Development 2010). Chez l’adulte, Rfx6 est exprimé dans le pancréas, dans les îlots de Langerhans, notamment dans les cellules beta qui sécrètent l’insuline, mais aussi dans les cellules entéroendocrines de l’intestin comme les cellules K ou L qui sécrètent les hormones GLP1 et GIP. L’inactivation du gène chez la souris est létale (à deux jours post-partum) et perturbe le développement des cellules alpha, beta et delta qui n’expriment plus d’hormones. Ainsi, Rfx6 est un gène essentiel pour la génération des cellules beta et la production d’insuline chez la souris et l’homme. Toutefois, la létalité précoce n’a pas permis d’étudier la fonction de ce facteur de transcription chez l’adulte notamment dans la régulation de l’homéostasie glycémique par les cellules beta pancréatiques et entéroendocrines de l’intestin. Par ailleurs, les mécanismes à l’origine des anomalies fonctionnelles des cellules beta chez les patients présentant des mutations de RFX6 restent à découvrir.

Dans ce contexte, les objectifs principaux du projet RFX-PancInt sont de disséquer :

- le rôle du facteur de transcription Rfx6 dans le contrôle de l’homéostasie glycémique chez la souris et l’homme
- les mécanismes de la pathophysiologie du diabète et de l’insuffisance intestinale en relation avec les mutations du gène RFX6.

Les équipes de G. Gradwohl (Coordinateur, IGBMC, Strasbourg), R. Scharfmann (Inserm, Paris) et M. Vaxillaire/P. Froguel ayant des expertises complémentaires (modèles animaux, modèle de cellules beta humaines, génétique du diabète) se sont associées pour répondre à ces questions.
L’étude du rôle du facteur Rfx6 dans la différenciation et/ou la fonction des cellules beta murines et humaines se fera par des approches de perte de fonction et de génomique fonctionnelle. Nous avons généré une lignée de souris permettant l’inactivation inductible de Rfx6 dans les cellules beta. Nous étudierons les conséquences de cette inactivation sur la différenciation et la fonction des cellules beta. Nous utiliserons aussi un modèle unique de cellules beta humaines pour disséquer le rôle de Rfx6 (Knock down) dans la production et la sécrétion d’insuline. Nous rechercherons également les gènes cibles de Rfx6 par ChIPSeq et microarrays dans les cellules beta humaines et murines. L’inactivation de Rfx6 dans l’intestin adulte nous permettra d’explorer la fonction de ce gène dans la différenciation et la fonction du lignage enteroendocrine, en particulier dans l’absorption intestinale, l’homéostasie du glucose et le métabolisme énergétique. Chez l’homme, nous avons identifié une nouvelle mutation du gène RFX6 chez un patient dont le diabète a été diagnostiqué à l’âge adulte. Les objectifs seront d’évaluer les caractéristiques cliniques associées et de caractériser la mutation au plan moléculaire afin de définir un lien causal avec le diabète, et de rechercher de nouvelles mutations de Rfx6 chez d’autres patients diabétiques. Enfin, nous planifions de séquencer d’autres gènes candidats en rapport avec les voies Neurog3 et Rfx6.

Nous escomptons que la complémentarité des équipes impliquées dans ce projet, l’originalité des systèmes expérimentaux utilisés et l’étude d’une nouvelle mutation de RFX6 chez l’homme permettront de déchiffrer plus avant les mécanismes de régulation de l’homéostasie du glucose et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement du diabète.