Pathophysiology and gene therapy of the optic neuropathy in Wolfram Syndrome

Le Syndrome de Wolfram (SW; OMIM #222300, prevalence 1-9 / 1000 000) est une maladie neurodegenerative, qui se presente avec un debut juvenile, integrant le diabete insipide, diabete sucre, l’atrophie optique (AO), et la surdite. AO est generalement son premier symptome neurologique, commencant a l’âge de 11 ans et se terminant par la cecite 8 ans plus tard. Malheureusement, un modele murin du SW approprie aux symptomes ophtalmologiques n'a pas encore ete trouve, donc la recherche de la therapie pour sauver la vision en est a ces debuts. Dans cette these j’ai etudie l’atteinte visuelle de deux modeles de souris mutantes pour le SW et succes d’une approche de therapie genique (TG) avec le gene humain WFS1.Premierement, les souris Wfs1exon8del sont ete examinees a 3 et 6 mois pour l’acuite visuelle (AV) et la sensibilite aux contrastes (SC) via changements dans le reflexe optomoteur (ROM), la fonction retinienne neurale par electroretinogramme (ERG), ainsi que la physiologie de l’œil par la fondoscopie et tomographie par coherence optique (TCO). De plus, la proportion des cellules ganglionnaire de la retine (CGRs) et la perte axonale dans le nerf optique (NO) a 7 mois ont ete examines avec marquage anti-Brn3a et microscopie electronique, respectivement. Il y avait une perte progressive de l’AV et la SC chez les souris KO a partir du 1 mois. Elle etait accompagnee d'une pâleur du disque optique (DO), d'amincissement de la retine ainsi que des lesions axonales. Par contre, il n’avait pas de perte des CGRs ni stress du reticulum endoplasmique dans la retine. Brievement, les souris KO presentent un phenotype ophtalmique du SW significatif et peuvent servir comme modele.Deuxiemement, a la recherche d'un autre modele du SW, les fonctions visuelles de la lignee Wfs1E864K de la souris ont ete etudiees. Deja a 1 mois, les souris Wfs1E864K/E864K avait une perte drastique de la fonction des CGRs, mais en gardant le nombre de cellules a un niveau normal. Ceci a ete accompagne par un amincissement de la retine et d’un severe dommage du NO, comme montre par le TCO et la fondoscopie, respectivement. En consequence, les souris Wfs1E864K/E864K, avec leur fort phenotype ophtalmique, pourraient servir comme modele du SW classique.Enfin, pour enqueter sur les futures options de traitement contre le SW, les souris de la lignee Wfs1exon8del a 1 mois ont subi une TG intravitreenne avec AAV-2/2-CMV-WFS1. Les examens a 3 et 6 mois ont montre une amelioration de l’AV, ainsi que le sauvetage de la pâleur du DO et reduction des lesions axonales chez les souris KO. En outre, aucun effet indesirable lie a des injections TG n’ont ete note. Suivant cette idee, les souris Wfs1E864K/E864K ont egalement ete soumis a la TG intravitreenne, delivree a P14, mais sans succes.En conclusion, la lignee Wfs1exon8del de la souris est un modele fiable du SW, y compris les aspects visuels. Je propose le modele Wfs1E864K/E864K comme une alternative, en particulier pour enqueter sur la fonction de Wfs1 dans l'œil. Enfin, la GT intravitreenne avec WFS1 a un potentiel pour sauver partiellement le phenotype ophtalmique, ouvrant la voie vers le traitement pour les patients du SW