HC à l’échelle de la cellule souche unique dans l’AF

La présence d’une HC est associée à une morbi-mortalité accrue,31 dont un risque augmenté de leucémie.32 Le développement d’une HC est favorisé par un état inflammatoire et possiblement par un renouvellement accru des cellules hématopoïétiques, deux caractéristiques retrouvées chez les patients avec AF. Pendant mon doctorat, j’ai montré le risque accru d’HC chez les patients avec AF, pouvant être détectée dès l’âge de 17 ans (comparé à 34 ans chez des individus sans AF).12 Ceci a des conséquences majeures dans notre compréhension physiopathologique de la maladie, en expliquant le risque accru de leucémie aigüe chez ces patients,33,34 mais surtout en termes de perspectives thérapeutiques. Les développements récents de thérapies géniques chez ces patients ont en effet été émaillés par des leucémies non expliquées,35 qui pourraient être dues à la présence d’une HC. La présence d’une HC pourrait donc compromettre un traitement par thérapie génique, celui-ci ayant pour effet de favoriser l’expansion des clones porteurs de variants somatiques.36 Or, il est maintenant systématique de traiter les patients avec AF par hydroxyurée à partir de l’âge d’un an.37 L’hydroxyurée est un traitement mutagène in vitro, qui entraine notamment l’apparition de variants structuraux,38,39 et dont il est craint qu’il augmente le risque d’HC et de leucémie à long terme, en particulier en cas d’exposition prolongée tout au long de l’enfance. Mais à l’inverse, l’hydroxyurée diminue le renouvellement cellulaire médullaire en freinant l’hématopoïèse.37 Par ce mécanisme, il pourrait donc réduire le risque d’HC. Il est donc crucial de connaître le rôle de l’hydroxyurée dans le risque d’HC (et in fine de leucémie) ainsi que sa conséquence de son utilisation dans la thérapie génique.
L’hypothèse de ce projet est que l’hydroxyurée influence l’apparition d’une HC. L’objectif est de comparer la présence d’une HC chez des patients recevant ou non de l’hydroxyurée. Nous utiliserons pour cela une approche de pointe consistant à identifier l’HC à l’échelle de cellules souches individuelles. Elle consiste à cultiver des cellules souches CD34+ à partir d’une cellule unique puis à séquencer le génome complet de la colonie, permettant de quantifier le nombre de variants présents, leur diversité, d’estimer leur date d’apparition et leur vitesse de croissance.40 Pour la première fois avec cette approche, nous utiliserons un séquençage de longs fragments par la technologie Nanopore qui permet d’étudier les variants structuraux qui sont particulièrement d’intérêt dans la question posée.41 De plus, cette technologie permet d’obtenir la méthylation de l’ADN et donc d’analyser l’effet de l’hydroxyurée sur celle-ci.42 Nous analyserons six patients (3 avec hydroxyurée et 3 sans, appareillés sur l’âge), correspondant à ~200 colonies par patient et conférant une puissance de 96% de détecter une variation de 10% du taux d’HC (~600 colonies dans chaque groupe). Ce projet est effectué en partenariat avec la Dre Stéphanie Forté du CHUM, où la sélection CD34+ à partir d’un prélèvement sanguin de patients avec AF est déjà au point, et qui recrutera des patients âgés entre 20 et 30 ans pour augmenter la probabilité d’identifier un effet qui serait faible. Nous sélectionnerons d’une part les patients ayant eu de l’hydroxyurée depuis plus de 10 ans à dose maximale tolérée et d’autre part des patients n’ayant jamais eu de l’hydroxyurée soit en raison d’un choix personnel ou puisqu'ils ont immigré récemment d’un pays n’offrant pas ce traitement. Ce projet répond au besoin de déterminer la possibilité d’un risque au traitement systématique par hydroxyurée dans l’AF dès le jeune âge. Il aura une implication majeure sur la prise en charge de ces patients et sur les approches de thérapies géniques. Je suis parrainé par le centre de recherche du CHU Sainte-Justine afin de solliciter un fond de transition à la Fondation Cole (180 000 CAD) qui permettra d’obtenir les données pour un patient et de déposer une demande de fonds aux IRSC ou à la fondation Terry Fox (New Investigators Awards). De plus, une fois cette expertise unique développée dans le laboratoire, elle permettra d’étendre l’étude de l’HC à d’autres pathologies, en premier lieu les autres anémies hémolytiques, et de répondre à d’autres questions cliniques et biologiques.