Modelling ryanopathies using patient-specific induced pluripotent stem cell derived-cardiomyocytes

Modélisation des ryanopathies avec des cardiomyocytes patient-spécific issus de cellules souches pluripotentes induites Malgré les avancées majeures en recherche, les maladies cardiovasculaires restent la principale cause de décès dans le monde. Les arythmies cardiaques résultent principalement des canalopathies généralement causées par des mutations dans des gènes codant pour des canaux ioniques. Des mutations du récepteur cardiaque de la ryanodine de type 2 (RyR2) conduisent à des troubles du rythme tels que la tachycardie ventriculaire polymorphe catécholaminergique (CPVT) et la mort subite cardiaque dans des conditions de stress. L'association de mutations RyR2 avec la tachycardie ventriculaire polymorphe à couplage court (SC-PMVT) au repos n'est pas claire. De plus, l'implication du RyR2 dans la pathogenèse de la cardiomyopathie dilatée (CMD) associée à la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) conduisant à des arythmies ventriculaires a également été rapportée. Cependant, les connaissances en physiologie et physiopathologie cardiaques ont été considérablement développées en utilisant des modèles d'expression hétérologues et des modèles de souris transgéniques qui ne récapitulent pas toujours le phénotype observé chez les patients. Par conséquent, les cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPSC) offrent de grandes possibilités de travailler avec les cellules appartenant aux patients, d'élucider des mécanismes importants responsables des maladies cardiaques notamment et de tester de nouveaux composés thérapeutiques.L’objectif principal de ma thèse était de modéliser le SC-PMVT en utilisant des cardiomyocytes (CM) dérivés de hiPSC « patient-specific » et la technologie CRISPR / Cas 9 pour aller au-delà du travail réalisé par Cheung, Meli et al., en 2015 avec le nouveau canal mutant RyR2-H29D. Mon travail a contribué à élucider le fait que les canaux mutants RyR2-H29D sont responsables d’une homéostasie calcique anormale, des propriétés contractiles et électriques anormales et un remodelage du complexe macromoléculaire RyR2. Ces anomalies ont été complètement supprimées lors de l'inversion de la mutation RyR2-H29D avec la technologie CRISPR / Cas9. De plus, nous avons constaté que la Flecaïnide et les stabilisateurs du RyR2 S107 sont efficaces pour prévenir la libération anormale de calcium (Ca2+) dans les RyR2-H29D hiPSC-CMs, contrairement au Verapamil et au Propanolol.Mon deuxième sujet de thèse portait sur la modélisation de la CMD associée à la DMD à l'aide de hiPSC-CMs « patient-specific » exploités à partir d'une cohorte de patients. Nos résultats préliminaires suggèrent que 3 mutations indépendantes de la dystrophine induisent une fuite de Ca2+ du réticulum sarcoplasmique (RS) et des propriétés contractiles anormales dans les DMD hiPSC-CMs dans des conditions physiologiques et de stress.Dans l’ensemble, mon travail de thèse a contribué à valider l'utilisation de hiPSC-CMs « patient-specific » pour modéliser des ryanopathies directement induites par des mutations ponctuelles et indirectement par d'autres conditions physiopathologiques. Ce travail de thèse renforce l’intérêt croissant que suscitent les hiPSC-CMs « patient-specific » pour élucider les mécanismes physiopathologiques des ryanopathies et proposer à terme une médecine personnalisée.