Avances en terapia génica para la sordera monogénica : estudios en modelos murinos genéticamente modificados

La perte auditive constitue le trouble sensoriel le plus fréquent. Les appareils auditifs et implants cochléaires ne restaurent pas l'audition naturelle, soulignant l'intérêt de développer des thérapies curatives. Dans ce contexte, la thérapie génique s'est imposée comme une alternative prometteuse, bien que l'optimisation des stratégies de délivrance, le choix des vecteurs et le moment de l'intervention restent cruciaux. Ma thèse porte sur le développement d'approches de thérapie génique pour la surdité héréditaire, en utilisant des modèles murins associés à différentes formes de perte auditive. Nous avons étudié la déficience en clarin-2, modèle de surdité progressive. Les souris Clrn2-/- développent une surdité postnatale sévère, accompagnée d'anomalies synaptiques et structurelles des cellules ciliées sensorielles. Nous avons montré que la supplémentation génique avec des virus adéno-associés (AAV) codant soit le gène murin Clrn2, soit le gène humain CLRN2, préservait la fonction auditive, maintenait la transduction mécano-électrique du son et protégeait les cellules sensorielles. L'efficacité du traitement était maximale lorsqu'il était administré avant l'apparition des anomalies des cellules sensorielles, définissant une fenêtre thérapeutique critique. Des études longitudinales ont confirmé la durabilité des effets, indiquant que cette approche de thérapie génique pourrait efficacement traiter la surdité associée à des mutations du gène Clrn2. Étant donné que les patients CLRN2 acquièrent le langage normalement et présentent des troubles après l'âge de 7 ans, nos résultats suggèrent qu'une intervention précoce, avant l'apparition des symptômes, serait essentielle. Afin d'optimiser nos AAV thérapeutiques, nous avons criblé des orthologues de Clrn2 provenant d'espèces représentant des nœuds évolutifs clés, allant des poissons aux mammifères. L'analyse comparative de l'efficacité chez les souris Clrn2-/- a permis d'identifier des régions fonctionnelles clés de la protéine, mettant en évidence des pressions évolutives potentiellement différentes. Ces résultats sont non seulement importants pour comprendre la phylogénie de la famille des clarines et les domaines fonctionnels de la protéine, mais également pertinents pour la conception rationnelle de constructions thérapeutiques. Le deuxième gène étudié est USH1B (Myosine VIIa), impliqué dans le syndrome d'Usher de type 1B, caractérisé par de la surdité, cécité et des troubles de l'équilibre. Ce gène représente une cible difficile pour la supplémentation génique en raison de sa séquence codante de 6,7 kb, excédant la capacité standard des AAV. Nous avons caractérisé un nouveau modèle murin humanisé d'Ush1b, porteur de la mutation R1240Q issue d'un patient, qui développe précocement des dysfonctions auditives et vestibulaires. Nous avons comparé diverses stratégies alternatives adaptées aux longs gènes : AAV surdimensionnés, minigènes et AAV doubles. Une première analyse sur un modèle conditionnel de délétion post-natale d'Ush1b chez la souris a révélé des résultats encourageants quant à la restauration de la fonction vestibulaire ; des études complémentaires sont en cours pour évaluer le potentiel thérapeutique dans notre modèle humanisé. Ensemble, ces travaux établissent la preuve de concept d'une thérapie génique pour la surdité héréditaire, optimisent les paramètres de traitement pour la perte auditive liée à clarin-2, et évaluent des stratégies adaptées aux gènes incompatibles avec une supplémentation classique par un seul AAV, comme USH1B. Mon travail contribue significativement au transfert clinique des stratégies de thérapie génique pour les troubles héréditaires de l'audition, avec des implications potentielles dans le traitement des rétinopathies associées au syndrome d'Usher.