Le saut d’exon thérapeutique : un espoir pour les dystrophinopathies An opening in Duchenne muscular dystrophy : persistent therapeutic rescue of dystrophin by vectorized antisense mediated exon skipping in mdx mice

Les dystrophinopathies sont des affections liées à des anomalies de la dystrophine, protéine sub-sarcolemmique de 427 kDa. Celle-ci est soit absente (dystrophie musculaire progressive et sévère de Duchenne), soit présente mais diminuée et/ou altérée qualitativement (dystrophies moins sévères de type Becker). Cette hétérogénéité clinique est sous-tendue par une hétérogénéité des mutations dans le gène DMD (2,4 Mb, 79 exons) qui est l’objet de mutations très variables que l’on peut regrouper en deux catégories affectant différemment la synthèse de la dystrophine : (1) les grands remaniements touchant un ou plusieurs exons (délétions dans 60 %-70 % des cas, duplications dans 10 %-15 % des cas) ; (2) les « petites » mutations intra- ou juxta-exoniques (mini-insertions ou délétions, mutations ponctuelles de type non-sens direct, mutations d’épissage). En règle générale, la forme de Duchenne est due à des mutations nulles, incompatibles avec une quelconque production de dystrophine (mutations interrompant le cadre de lecture, comme les mutations non-sens direct, les délétions ou insertions créant un codon non-sens prématuré). Les formes moins sévères de type Becker sont dues à des mutations compatibles avec la production d’une certaine quantité de dystrophine. En ce qui concerne les grandes délétions internes, de loin les plus fréquentes, la sévérité du phénotype (Duchenne ou Becker) n’est pas conditionnée par leur étendue mais par l’impact sur le cadre de lecture. De très grandes délétions peuvent n’entraîner qu’un tableau clinique peu sévère si le cadre de lecture est préservé. En effet, la distribution des 11 055 nucléotides de la séquence codante de l’isoforme musculaire de la dystrophine (Dp427 = 427 kDa) sur les 79 exons du gène DMD ne coïncide pas régulièrement avec le découpage en triplets. Ainsi, la dystrophine, avec sa structure modulaire, et notamment son domaine central constitué de 24 répétitions de motifs de type spectrine (109 acides aminés), est une protéine tolérant l’ablation de certaines régions internes, pourvu que la phase de la séquence codante finale soit préservée. Cela a conduit au concept de modèles réduits mais encore fonctionnels de la dystrophine : mini-dystrophine, amputée de 46 % de la séquence peptidique [1] et micro-dystrophine, amputée de 60 % [2], très utilisées dans les essais de thérapie génique par transfert de gène. Compte tenu de l’organisation des exons du gène DMD, on conçoit qu’une phase abolie par une mutation (délétion ou mutation ponctuelle) puisse être rétablie par l’exclusion d’un ou plusieurs exons si la phase locale s’y prête. C’est ce qu’on appelle le saut d’exon thérapeutique (SET) (en anglais, exon skipping). D’où l’idée d’intervenir sur le processus d’épissage pour empêcher l’incorporation de l’exon ou des exons choisis. Ces sauts d’exon peuvent être induits par des oligonucléotides antisens (modifiés pour résister aux RNases), complémentaires de séquences-clés qui président à l’épissage du transcrit primaire. Dès 1991, M. Matsuo [3] avait insisté sur l’importance des phénomènes d’épissage dans le déterminisme et la thérapeutique des dystrophinopathies. Plus récemment, d’autres groupes se sont engagés dans la voie de l’épissothérapie, comme alternative à la thérapie génique classique qui n’a pas encore remporté les succès escomptés [4-6]. Une restauration de la synthèse de dystrophine musculaire chez la souris mdx par exclusion post-transcriptionnelle de l’exon porteur de la mutation (stop sur l’exon 23) a été rapportée par plusieurs équipes [5, 6]. Mais ni l’efficacité, ni la stabilité n’atteignaient un niveau de significativité clinique. Dans une publication récente [7], nous décrivons une nouvelle stratégie d’épissothérapie qui a permis d’obtenir, chez la souris mdx, une restauration efficace et durable de la synthèse de dystrophine. Un mois après une injection unique intramusculaire ou intra-artérielle d’un vecteur viral, l’AAV (adeno-associated virus), portant diverses constructions (Figure …