210x270 Myoline N° 1 - Institut de Myologie

© D.R.
HISTORIQUE
Illustration du travail de clonage
positionnel (par J. S. Beckmann
et son équipe) de l'intervalle
q15.1-q21.1 dans lequel le gène
CAPN3 était localisé.
entreprendre une étude très exigeante et très fastidieuse
de clonage positionnel dans cet intervalle. Il
fallait aussi tenter d’augmenter le matériel clinique,
en s’assurant de son homogénéité clinique et génétique.
C’est dans ce sens que, guidés par Gene Jackson,
M. Fardeau et F. Tomé se rendirent dans le Nord
de l’Etat d’Indiana dans la communauté Amish dite
« du Vieil ordre ». Il s’agissait de confirmer qu’il n’y
avait aucune différence clinique entre ces patients
Amish et ceux qui avaient été repérés à l’île de La
Réunion. Ceci était exact, mais seulement pour la
partie de la communauté située dans le Nord de l’Etat
d’Indiana. En effet dans le Sud du même Etat, d’autres
patients, appartenant aussi à la communauté Amish,
avaient un tableau clinique un peu différent avec en
particulier une macroglossie et des gros mollets.
Ces familles devaient être identifiées comme non
liées au chromosome 15. Grâce à une collaboration
astucieuse avec Kevin Campbell, elles furent localisées
sur le chromosome 4 et se révélèrent porteuses
de mutations dans le gène de la bêta-sarcoglycane. Il
est tout à fait remarquable que deux gènes différents,
ayant une expression neuromusculaire aussi voisine,
aient pu être détectés dans une communauté Amish
aussi fortement consanguine.
Découverte du gène de la calpaïne 3
J. S. Beckmann, H. Sorimachi
Les outils de cartographie génétique, physique et
génique de l’époque étaient rudimentaires. Il fallait
donc les inventer et les créer tout en avançant. Nous
avions certes un accès privilégié à la banque de
microsatellites développée par Jean Weissenbach et
son équipe, mais nous devions générer parallèle-
ment la cartographie de la région chromosomique
concernée. Quelques cinquante années-personnes
furent ainsi requises pour ce travail, avec la participation
importante d’Isabelle Richard, Françoise Fougerousse,
Valérie Allamand, Nuchanard Chiannilkulchai,
Anete Pereira de Souza et Charles Auffray.
L’analyse des déséquilibres de liaison suggérait une
localisation du gène de la dystrophie des ceintures
dans la partie proximale de l’intervalle incriminé,
permettant la restriction de celui-ci de 4 à 1,6 mégabase.
Mais c’était encore énorme ! Nous sommes
alors partis du postulat que le gène en question
devait s’exprimer dans le tissu musculaire. Ainsi
les 17 gènes identifiés dans cette zone, par N.
Chiannilkulchai, furent tous caractérisés pour leur
spécificité d’expression, avec un intérêt évident pour
ceux qui s’exprimaient essentiellement dans le tissu
musculaire squelettique (Chiannilkulchai et al).
Deux étaient en tête de liste : l’un était inconnu,
l’autre codait une protéase, la calpaïne 3 ou
CAPN3 découverte six ans plus tôt par Hiroyuki
Sorimachi dans le laboratoire de K. Suzuki, à Tokyo
(Sorimachi et al).
Il fut décidé d’examiner le gène de la calpaïne 3
(CAPN3) en premier. La recherche de mutations
dans ce gène s’avéra heureusement positive : sur
l’ensemble des patients étudiés, 15 mutations
différentes furent identifiées. Parmi les patients de
l’île de La Réunion, il n’y avait pas qu’une seule
mutation mais six mutations différentes (Richard et
al, 1995), ce fut la première surprise. La deuxième,
peut-être encore plus remarquable, touchait à la
nature de la protéine codée, une enzyme de type
protéase dont l’absence s’avérait pathogène.
En janvier 1996, à l’occasion d’un voyage à Tokyo,
J. S. Beckmann sera amené à partager confidentiellement
cette découverte avec H. Sorimachi et K.
Suzuki. Cette conversation sera à nouveau déterminante
dans la relation de confiance et d’amitié qui
s’établira entre tous les acteurs de cette entreprise.
Des échanges de chercheurs interviendront entre les
deux équipes. C’est ensemble qu’ils modélisèrent et
testèrent l’impact de plusieurs mutations faux-sens
sur l’activité protéolytique de la calpaïne 3.
Par ailleurs, deux équipes, l’une canadienne et
l’autre japonaise (celle de H. Sorimachi), purent
modéliser la structure tridimensionnelle de la
protéase (cf : la figure en couverture du numéro).
Hiroyuki Sorimachi et ses collaborateurs ont ensuite
établi que la calpaïne 3 interagissait avec une
protéine sarcomérique, la titine, ouvrant ainsi de
nouvelles pistes pour les explorations structurelles
et fonctionnelles (Ojima et al, Hayashi et al).
8 N°2 AVRIL 2010 Les cahiers de myologie