Sphingomyélinases et ostéogenèse imparfaite Sphingomyelinases and osteogenesis imperfecta

Le syndrome d’ostéogenèse imparfaite regroupe un ensemble de maladies d’origine génétique qui affectent principalement les os, mais aussi les dents et parfois la peau. Le syndrome en question affecte environ un nouveau-né pour 15 000 naissances et se classe donc parmi les maladies « orphelines ». La nature et la sévérité des symptômes sont très variables, mais une caractéristique commune à tous les patients est une grande fragilité osseuse qui se traduit par des fractures « spontanées » et dont découle l’appellation de « maladie des os de verre ». Une première classification établie en 1979 et reflétant la diversité du spectre clinique recensait quatre grands types d’ostéogenèse imparfaite (I à VI) tous liés à des mutations affectant les gènes codant pour les chaînes α1 ou α2 du procollagène de type I (COL1A1 et COL1A2) [1]. La classification en question a été révisée récemment et étendue à trois nouveaux types (V à VII) qui regroupent 10 % à 15 % des cas [2]. Pour ces trois derniers types, aucune mutation n’a été identifiée dans les gènes du collagène. De nombreux modèles animaux d’ostéogenèse imparfaite, avec un défaut du collagène, ont été décrits et ont permis d’améliorer notre connaissance de la physiopathologie de ces maladies chez l’homme. La mutation récessive fragilitas ossium (symbole fro) (Figure 1), découverte à l’Institut Pasteur (Paris, France) il y a plusieurs années, est le seul modèle d’ostéogenèse imparfaite non collagène-dépendante. Cette particularité fait de cette souris un modèle intéressant pour la recherche de gènes encore inconnus mais susceptibles d’être impliqués dans l’ostéogenèse. Le clonage de la mutation fro constitue aussi un point de départ pour l’identification de gènes candidats impliqués chez des patients atteints d’ostéogenèse imparfaite non collagène-dépendante. Les premières études cliniques histologiques et radiographiques effectuées sur les mutants fro/fro ont mis en évidence un défaut de minéralisation, d’importantes déformations du squelette, un rachitisme, ainsi qu’une relative fragilité des homozygotes pendant les premiers jours de la vie [3] (Figure 2). Ces observations initiales ont été largement confirmées et validées par les travaux de Muriel et al., qui ont écarté l’hypothèse d’un défaut du collagène de type I [4], puis par ceux de Sillence et al. [5]. Plus récemment, en collaboration avec l’équipe de Michel Goldberg de la Faculté de chirurgie dentaire de Montrouge (France), nous avons décrit, chez les mutants, un phénotype de dentinogenèse imparfaite, un symptôme que l’on retrouve chez de nombreux patients atteint d’ostéogenèse imparfaite. Par une approche de clonage positionnel, nous avons localisé la mutation fro sur le chromosome 8 dans un intervalle de 980 kb contenant 26 gènes. Compte tenu de leur profil d’expression et des données de la littérature, 10 de ces gènes ont été retenus comme des candidats de premier ordre. Le profil d’expression analysé chez des souris de 3 jours, homozygotes (fro/fro) et sauvages (+/+), en amplifiant par RT-PCR les exons terminaux des ADNc des 10 gènes candidats, nous a orienté sur le gène Smpd3 codant pour la sphingomyélinase neutre 2 (nSMase2). L’analyse de la séquence génomique de l’allèle Smpd3 chez les mutants a révélé une délétion de 1758 pb, impliquant la fin de l’intron 8 et le site accepteur d’épissage, la totalité de la séquence codante de l’exon 9, ainsi qu’une partie du 3’ UTR. Le séquençage du transcrit mutant nous a permis de vérifier que la partie non délétée de l’intron 8 était transcrite chez les souris fro/fro. Cette séquence s’achève par un codon stop en amont de la délétion, ce qui suggère que, lors de sa traduction, 13 acides aminés d’origine intronique se substituent chez les mutants aux …