Des chercheurs du Centre de régulation génomique (CRG) de Barcelone révèlent que Srrm3 est un gène régulateur principal crucial pour le développement des photorécepteurs, des cellules à l’arrière de la rétine qui captent et traitent la lumière, envoyant des signaux au cerveau qui permettent la vision. L’inactivation du gène chez le poisson zèbre a entraîné une déficience visuelle grave.
La recherche a révélé que, chez les vertébrés, Srrm3 fonctionne en régulant l’épissage alternatif, un processus qui permet aux cellules de fabriquer plus d’un type de protéine à partir d’un seul gène et qui est particulièrement important dans les cellules neuronales. La mauvaise régulation de l’épissage alternatif peut avoir un impact dévastateur sur la santé humaine, par exemple dans le cancer ou les troubles neurologiques.
Srrm3 a été trouvé pour réguler spécifiquement l’épissage des microexons, de minuscules fragments d’ADN qui ne font que 3 à 27 lettres de long. Malgré leur petite taille, il a été démontré que la régulation des microexons joue un rôle critique dans la fonction protéique et cellulaire.
Les chercheurs ont identifié des dizaines de microexons différents qui sont principalement présents dans les photorécepteurs mais pas dans les autres neurones. Une grande partie de ces microexons affectent la fonction d’environ 70 gènes importants pour le développement du segment externe d’un photorécepteur, la partie de la cellule qui absorbe la lumière. Les conclusions sont publiées dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.
L’étude révèle une nouvelle couche de spécialisation cellulaire nécessaire à la forme et à la fonction cellulaires uniques des cellules rétiniennes, l’une des cellules les plus complexes et les plus spécialisées du corps humain. En raison de cette complexité, les cellules rétiniennes dépendent de nombreux gènes uniques pour leur développement, chacun pouvant avoir une mutation pathogène et entraîner une perte de vision.
L’une des causes les plus courantes de perte de vision héréditaire est la rétinite pigmentaire, une maladie génétique pour laquelle les mécanismes moléculaires impliqués sont mal compris. Entre 40 et 50 % des cas de rétinite pigmentaire n’ont aucune explication, ce qui signifie qu’ils portent des mutations dans des gènes encore à identifier. Les auteurs de l’étude envisagent de réaliser des études futures pour évaluer si Srrm3 ou les microexons impliqués pourraient expliquer certains de ces cas.
« La Srrm3 Le gène n’a jamais été associé au développement de cellules photoréceptrices ni à la pathogenèse des maladies rétiniennes auparavant. Nous explorons déjà le rôle du gène chez les patients sans diagnostic génétique. Si nous trouvons des cas avec des mutations dans ce gène spécifique, ou sur n’importe quel microexon rétinien, cela pourrait conduire à de nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles pour gérer la maladie », explique Ludovica Ciampi, doctorante au CRG et premier auteur de l’étude.
Selon Manuel Irimia, professeur de recherche à l’ICREA, comprendre la régulation des microexons dans des types cellulaires spécifiques est essentiel pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. « Les photorécepteurs ont des propriétés uniques grâce à la régulation de l’épissage alternatif et des microexons. Cela contribue à rendre la cellule plus spécialisée mais aussi peut-être plus sensible aux maladies génétiques. La modulation de l’activité d’épissage est désormais possible, donc plus nous découvrons une biologie complexe, plus nous sont de trouver des cibles thérapeutiques pour traiter les maladies de la rétine », conclut le Dr Irimia.
L’étude est le résultat d’une collaboration entre les professeurs de recherche ICREA Luis Serrano et Manuel Irimia au CRG, ainsi que l’Institut Téléthon de Génétique et de Médecine de Naples, en Italie, et l’Université de Zurich en Suisse. Les travaux sont financés par le Conseil européen de la recherche, le ministère espagnol des sciences et de l’innovation et la Generalitat de Catalunya.
