Investigation des variants génétiques dans la dysfonction endothéliale et le risque de maladies cardiovasculaires

Les maladies cardiovasculaires (MCV) représentent un fléau mondial pour l’économie et la santé dont la prévalence ne cesse de croître. Au cours des dernières années, il y a eu un effort considérable de compréhension de l’aspect génétique de ces maladies avec les GWAS, associant ainsi près de 500 SNPs. Un de ceux-ci, rs9349379, dans l’intron de PHACTR1 brise le motif de liaison du facteur MEF2 et représente un eQTL de sorte à ce qu’il soit considéré comme un variant possiblement causal. Alors que les pistes potentielles se multiplient, il demeure impossible d’inférer une causalité par le manque d’informations biologiques. Vis-à-vis cette problématique, il est possible de combiner des expériences de transcriptomique et conformation chromosomique pour avoir une concordance d’informations permettant de relever l’importance d’un locus dans son implication dans le risque des MCV. Des expériences de RACE et PacBio ont permis de valider 6 transcrits différents issus du gène PHACTR1 : un long, quatre intermédiaires avec deux codons d’initiation différents et avec l’épissage alternatifs de l’exon interne 10.11 et un court. Par qPCR, il a été montré que rs9349379 présente un eQTL spécifique aux transcrits intermédiaires avec l’exon supplémentaire 10.11. Une priorisation des variants est également réalisée par la cumulation de données d’ATACseq, de RNAseq et de Hi-C dans un contexte de dysfonction endothéliale, soit un phénotype à la base de l’athérosclérose et caractérisant les MCV. Ainsi, quatre loci d’intérêt dans les MCV sont sélectionnés puis délétés par le système CRISPR-Cas9 et sont présentement en cours de caractérisation dans le laboratoire. Ces expériences ont permis de construire une cartographie exhaustive à l’échelle du génome sous un phénotype pathogénique et s’avère une mine d’informations pour la compréhension des mécanismes reliant les SNPs au risque des MCV. CVD is a global burden for the economy and health, whose prevalence continues to grow. In the last few years, there has been a considerable effort to understand the genetic aspect of those diseases with GWAS, associating nearly 500 SNPs. One of these, rs9349379, in the intron of PHACTR1 breaks the MEF2 factor binding motif and is an eQTL. As potential leads multiply, it is impossible to pinpoint causality by the lack of biological information. With regard to this problem, it is possible to combine transcriptomic and chromosomal conformation experiments to obtain a concordance of information in order to explain SNP’s involvement in the risk of CVD. RACE and PacBio experiments allowed to validate 6 different transcripts of the PHACTR1 gene: one long, four intermediate with two different initiation codons and with the alternative splice of internal exon 10.11 and one short. By qPCR, it was shown that eQTL was specific to intermediate transcripts with the additional exon 10.11. Variant prioritization is also performed by aggregating ATACsec, RNAsec and Hi-C data in a context of endothelial dysfunction, a phenotype underlying atherosclerosis and characterizing CVD. Thus, four loci of interest in the CVD are selected and edited by the CRISPR-Cas9 system and are under process of characterization in the laboratory. These experiments have made it possible to build an exhaustive mapping at the genome scale under a pathogenic phenotype and provides a wealth of information for understanding the mechanisms linking SNPs to CVD risk.

Keyphrases: Dysfonctions endothéliales, Études d’association pangénomique (GWAS), Polymorphismes nucléotidiques (SNPs), Épissage, Conformation de la chromatine, Molécules d’adhésion, Maladies cardiovasculaires (MCV), Loci d'expression quantitatifs (eQTLs), Phosphatase and actin regulator 1 (PHACTR1), Transcriptome, Endothelial dysfunction, Genome-wide association studies (GWAS), Single nucleotide polymorphisms (SNPs), Splicing, Expression quantitative trait loci (eQTLs), Chromatin conformation, Adhesion molecules, Cardiovascular disease (CVD)