Compte rendu du projet de recherche par

Dr Bernard Brais, juin 2008


À la fin 2006, la Fondation de l'ataxie Charlevoix-Saguenay a donné le mandat au Dr Bernard Brais, neurogénéticien au Centre hospitalier de l'Université de Montréal, de relancer la recherche sur l'ataxie récessive spastique de Charlevoix-Saguenay (ARSACS). Ce dernier s'est donné 4 grands objectifs. Le premier était de consolider une équipe de chercheurs de compétences complémentaires afin d'accélérer les recherches sur la Sacsin, la protéine mutée dans l'ARSACS. Dans ce contexte, depuis le début 2007, il travaille avec l'équipe du Prof.Peter McPherson de l'Institut neurologique de Montréal, expert international du transport vésiculaire dans les neurones. Cette collaboration s'étend maintenant au Prof.Kalle Gehring, spécialiste des interactions protéine-protéine et professeur de biophysique au Département de biochimie de l'Université de McGill. L'équipe continue à explorer d'autres collaborations afin d'accélérer les travaux sur différents fronts.

La fondation avait aussi mandaté Dr Brais de développer des réactifs essentiels à la recherche sur l'ARSACS. Dans ce contexte, l'équipe, en collaboration avec différents partenaires privés, a développé une gamme d'ADN complémentaires (cDNA) du gène SACS ainsi qu'une série d'anticorps.

Lorsque ce projet fut débuté, la fonction de la Sacsin était toujours inconnue. À partir d'études bio-informatiques de la séquence ainsi que plusieurs expériences en laboratoire, l'équipe de chercheurs est arrivée à certaines hypothèses quant à la fonction de cette protéine. Plusieurs résultats d'interactions protéine-protéine suggèrent que la Sacsin est une protéine essentielle au fonctionnement d'une composante bien spécifique des neurones du cerveau. Ces travaux devraient mener à la soumission d'un article au cours de l'année 2008 qui confirmera que les efforts de la Fondation ont mené à une relance active de la recherche sur l'ARSACS.

L'équipe de chercheurs a aussi développé des partenariats ainsi que des stratégies propres afin de générer des modèles souris de l'ARSACS. Ces modèles nous permettront de mieux comprendre le rôle normal de la protéine ainsi que l'impact de mutations sur sa fonction. Ces modèles sont essentiels au développement d'essais thérapeutiques chez l'animal.

L'objectif du groupe de recherche sur l'ARSACS est le même que celui de la Fondation de mieux comprendre les bases biologiques de la maladie afin de mener à des développements thérapeutiques.

Compte rendu de la réunion du Conseil

d'administration du 4 juin 2007

Malgré le fait que l'ataxie récessive spastique Charlevoix-Saguenay est une maladie récessive commune au Québec, les travaux pour découvrir la fonction de la sacsine ont peu avancé depuis la découverte du gène muté. Le but du projet de recherche est de caractériser la fonction de la sacsine et de développer des modèles cellulaires et animaux qui permettront une meilleure compréhension de cette maladie. Les objectifs de ce vaste projet sont: 1) d'identifier d'autres mutations présentes dans la population canadienne-française; 2) de générer un cDNA complet pour le gène SACS ainsi que des anticorps contre la protéine sacsine; 3) de trouver la localisation cellulaire et sub-cellulaire de la sacsine normale et mutée; 4) d'établir si l'inhibition de SACS par des RNAi a un impact sur les cellules ES, sur la différentiation neuronale et sur les fonctions synaptiques; 5) d'identifier les protéines qui interagissent avec la sacsine; 6) de développer des modèles de souris transgéniques (knock-out et knock-in).

L'identification de toutes les mutations du gène SACS dans la population canadienne-française permettra d'offrir un meilleur conseil génétique. L'identification de la fonction et des partenaires de la sacsine permettra de trouver des cibles thérapeutiques. La production de modèles souris knock-out et knock-in permettra d'étudier la fonction de la protéine et detester différentes molécules thérapeutiques

Où sont rendus les travaux de recherche:

Deux outils de bases sont nécessaires pour la recherche biomédicale au niveau cellulaire: la disponibilité d'anticorps qui permettent l'identification d'une protéine spécifique et un cDNA du gène qui peut être modifié. Depuis septembre 2006, un cDNA presque complet a été produit, presque complet car depuis la commande originale et la réception du cDNA, la définition du gène a changé. Cependant, il ne manque que quelques acides aminés à une extrémité. On se doit de le modifier légèrement.

Cinq anticorps contre différentes parties de la sacsine ont été produits. Plusieurs d'entre eux nécessitent toujours de plus grande purification. Un de ces anticorps nous a permis d'obtenir des résultats préliminaires sur la possible localisation cellulaire de la sacsine.

Le clonage des différents domaines fonctionnels de la protéine sera bientôt terminé. Ceci nous permettra d'identifier quels domaines de la protéine sont les plus importants ainsi que d'identifier des protéines qui interagissent avec la sacsine.

Des expériences préliminaires avec les RNAi sont en cours. Dans un premier temps, il s'agit de voir si l'arrêt d'expression sera fatal ou quelles modifications cellulaires sont entraînées. Pour les modèles cellulaires, différentes lignées cellulaires neuronales permettront de faire des études d'expression.

Des modèles animaux sont en production: une souris transgénique knock-out par le consortium canadien NorCOMM, une souris knock-in et une knock-out conditionnelle sont en production en partenariat avec le RRTQ. Au niveau clinique nous sommes à la recherche de nouvelles mutations présentes dans la population du Québec. D'autres modèles animaux seront aussi développés.