Jay PANJI - Faculté des Sciences

Titre de la thèse: "A comparative analysis of zebrafish and mouse blood-brain barrier transcriptomes identifies novel regulators of neurovascular development"
Résumé:

La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une structure neuroprotectrice important pour maintien de l'homéostasie cérébrale. Son dysfonctionnement est impliqué dans des maladies neurologiques, ce qui a donné lieu à des recherches sur les mécanismes régulant son fonctionnement. Les caractérisations transcriptomiques ont permis d’identifier de nouveaux régulateurs de la BHE, mais leur rythme de découverte est resté lent. En effet, les gènes candidats sont généralement sélectionnés sur la base de leur niveau d’expression ou de fonctions déduites à partir d’ensembles de données transcriptomiques, puis évalués fonctionnellement in vivo à l’aide d’approches de génétique mendélienne longues et laborieuses. Des études menées chez le poisson-zèbre et la souris ont montré que les fonctions de la BHE sont largement conservées au cours de l’évolution des vertébrés, suggérant une origine ancestrale. Si tel est le cas, l’étude des transcrits communs enrichis dans la BHE entre les deux organismes permettrait d’identifier plus rapidement de nouveaux régulateurs de la BHE. Nous avons réalisé une analyse comparative des transcriptomes de la BHE du poisson-zèbre et de la souris, pour laquelle nous avons d’abord caractérisé le transcriptome de la BHE du poisson-zèbre. À cet égard, nous avons mis au point de nouvelles techniques de marquage de la BHE et identifié des transcrits enrichis dans les cellules endothéliales (CE) de la BHE par rapport aux CE périphériques. La comparaison avec des transcriptomes de souris a révélé un ensemble des transcrits communs enrichis dans la BHE, indiquant le maintien de la quiescence immunitaire de la BHE chez les vertébrés et ainsi que des mécanismes de régulation conservés. Nous avons également identifié des caractéristiques spécifiques à chaque espèce, reflétant des adaptations imposées par leur habitat et des différences dans la régulation de la perméabilité de la BHE. Afin d’étudier plus rapidement les transcrits communs enrichis de la BHE, nous avons tiré parti des avantages anatomiques complémentaires de ces deux organismes modèles, ainsi que de la disruption génique par CRISPR/Cas9, pour mener une étude parallèle de la fonction des gènes candidats dans l’angiogenèse cérébrale et l’intégrité de la BHE. À l’aide des outils développés, nous avons criblé un sous-ensemble de transcrits communs enrichis au niveau de la BHE et identifié de nouveaux facteurs de transcription régulant l’angiogenèse cérébrale. Dans l’ensemble, ces travaux ont mis en lumière la régulation transcriptionnelle commune du développement neurovasculaire chez les vertébrés.