Bio mol - Cours 7 miARN

Question 1

Qu’est-ce qu’un miARN?

Answer 1

Petit ARN d’environ 20 nucléotides qui régulent l’expression des gènes

• Impliqués dans la majorité des processus cellulaires et biologiques essentiels
  
  • Reconnaissance d’ARNm (3’-UTR)
  • Répression de la traduction selon complémentarité

Question 2

Quelles sont les caractéristiques principales des miARN?

Answer 2

• Impliqués dans la majorité des processus cellulaires et biologiques essentiels
  
  • Reconnaissance d’ARNm (3’-UTR)
  • Répression de la traduction selon complémentarité
• Ils sont dérégulés dans les maladies humaines
• Conservés à travers toutes les espèces
• Inhibent la traduction ou induisent la dégradation d’un ARNm en se liant dans le 3’UTR
• Structure typique en tige-boucle
• Multi-cible : centaine de cibles
  
  • Potentiel multi-target

Question 3

Discuter du mécanisme de reconnaissance des miARN

Answer 3

• Reconnaissent des centaines de cibles (multiple cibles)
• Reconnaissent leur cibles principalement à l’aide de leur noyaux : 2e-8e nt dans l’extrémité 5’
• Se lie par complémentarité à sa cible

*Un miARN peut donc inhiber simultanément l’expression de dizaine/centaine d’ARNm différents

Question 4

Discuter de la fonction multi-cible des miARN et de ce que ça implique

Answer 4

• miARN target simultanément plusieurs cibles
• L’expression d’un miARN peut induire différents phénotypes en fonction du contexte cellulaire et de la co-expression avec ses cibles
• Co-expression des miARN avec ses différentes cibles

Question 5

Est-ce que les miARN sont impliqués dans les maladies humaines?

Answer 5

OUI, mais dépend des cibles et du contexte d’expression

• Certains miARN sont des oncogènes et d’autres des suppresseurs tumoraux
• 50% des miARN sont localisés dans des régions amplifiées ou délétées dans les différents types de cancer

Question 6

Vrai ou faux : Les miARN sont peu spécifiques étant donné qu’ils ciblent plusieurs cibles différentes

Answer 6

FAUX

• Très grande spécificité
• Ex : Le profil d’expression des miARN permet d’identifier l’origine d’une tumeur

Question 7

Discuter de l’utilité des miARN dans nos laboratoires de biochimie clinique

Answer 7

• Centaines de miARN détectés dans les liquides biologiques
  
  • Certains sont spécifiques à certains liquides
• Très résistants à la dégradation comparativement aux ARNm (stabilité = critère labo)
  
  • Stable dans le temps et à différentes températures
  • Résistants aux gel/dégel

Question 8

Comment expliquer que les miARN soient aussi stables?

Answer 8

Grâce à leur façon de circuler : 2 formes principales en circulation

• Fraction libre
  
  • Endosomes, exosomes, liés à des protéines, dans les lipoprotéines
• Fraction cellulaire
  
  • RBC, WBC, plaquettes

**miARN peuvent avoir une signature immunitaire dans un profil/expression des WBC

Question 9

Vrai ou faux : On retrouve des miARN libre en circulation seulement lors d’une condition pathologique

Answer 9

FAUX

• Pas un marqueur intracellulaire
  
  • Pas un marqueur de nécrose ou d’apoptose!
• Biologiquement normal qu’il soit libre en solution (comme une hormone!)
  
  • Sécrétés spécifiquement par une cellule

Question 10

Nommer les 2 types de dégénérescence maculaire liée à l’âge et énumérer quelques caractéristiques

Answer 10

• DMLA sèche
• DMLA humide
  
  • Plus d’impact au niveau de la vision
  • Accumulation de lipides a/n de la membrane basale
  • Hypoxie!
  • Compensation : vascularisation = perte de vision

Question 11

Décrire le principe général de la stratégie d’identification de nouveaux marqueurs (Profilage de miARN, article de VIncent)

Answer 11

• Extraction de miARN de matrice
• Profilage à grande échelle (large scale profiling)
  
  • Peu de patients
  • Beaucoups de miARN (millier)
  • ID miARN avec changement d’expression significatif entre groupe contrôle et groupe d’intérêt pour une maladie
  • Plusieurs méthodes dispo : micropuce, séquençage large scale, qPCR microfluid array
• miARN avec un potentiel intéressant sont ensuite validés sur une cohorte plus grande
• Amplification spéficique d’un miARN (qPCR)
  
  • reverse transcription spécifique ou universelle
  • cDNA amplifié et quantifié
    
    • Sonde spécifique Taqman
    • marqueur non spécifique (SYBR green)
• Évaluation des ROC curve pour évaluer potentiel Dx d’un miARN pour une condition donnée

Question 12

Quelle est la signature spécifique des miARN dans le vitré chez les patients atteints de DMLA?

Answer 12

• miR-146a augmenté 3x
• miR-106b diminué
• miR-152 diminué

Question 13

Comment miR-146a, miR-106b et miR-152 sont-ils impliqués dans la physiopathologie de la DMLA?

Answer 13

Plusieurs cibles différentes impliquées dans la vascularisation

• miR-146a : haut
  
  • Régulation de l’inflammation
  • Régulation vieillissement des macrophages
• miR-106b : bas
  
  • VEGF A (LA protéine de la DMLA)
• miR-152 : bas
  
  • TGFa
  • FGF2 (prolifération cellulaire)

Question 14

Comment les miARN signatures peuvent-ils être utilisés efficacement en clinique?

Answer 14

Le profil signature retrouvé dans le vitré est également retrouvé dans le sang des patients

• Approche NON-INVASIVE!!
• même signature spécifique dans le sang!

Question 15

Vrai ou faux : La meilleure valeur prédictive pour la DMLA a été obtenue avec miR-146a

Answer 15

FAUX

• ratio miR-146a/miR-106b
• Excellente valeur prédictive pour le Dx de la DMLA
• 2 marqueurs c’est mieux qu’un seul!
  
  • Combinaison de miARN qui augmente et un qui diminue
  • 2 processus indépendants spécifiques à la DMLA, augmente VPP

Question 16

Quel serait l’avantage principal associé à l’utilisation des miARN comme traitement des maladies?

Answer 16

miARN permettrait une approche polypharmacologique (plusieurs cibles)

• Cibler plusieurs cibles en même temps
  
  • Nombre de cible augmenté par l’utilisation d’une seule molécule
  • Peuvent cibler plusieurs voies en parallèle. Limite la résistance au Tx?
• Stratégies potentielles :
  
  • Inhibiteurs de miARN
  • Mimic de miARN pour rétable le pool circulant

Question 17

Vrai ou faux : Les maladies miARN dépendantes peuvent être causées autant par une mutation du miARN que par la mutation de la cible du miARN

Answer 17

VRAI

le miARN peut être dérégulé lui même ou ses cibles peuvent être mutées (SNP) et ça modifie l’affinité du miARN pour la cible. Modifie donc la régulation de l’ARNm par le miARN

• Augmente ou diminue la régulation par le miARN

Question 18

Vrai ou faux : Parmis les SNP associés à la DMLA, la majorité des mutations retrouvées sont dans la partie codante de l’ADN

Answer 18

FAUX

• 30 des 34 locus significatifs n’étaient pas des régions codantes
• DMLA = composante très génétique

Question 19

Quelle a été la stratégie pour investiguer si les SNP dans les locus non codants sont associés à des miARN?

Answer 19

1. Regarder quels miARN sont dérégulés dans la DMLA (augmenté ou diminué)
2. Quelles sont les cibles potentielles de ces miARN
3. Mise en relation des cibles potentielles avec les SNP liés au développement de la DMLA
4. Combien des SNP se retrouvent dans des séquence de miARN ou dans les 3’-UTR des cibles de miARN

Question 20

Discuter de l’effet de l’hémolyse sur le dosage des miARN

Answer 20

Comme les miARN se retrouvent sous forme libre et cellulaire, les dosage des formes libres peuvent être faussement augmentés en présence d’hémolyse (relarguage des miARN cellulaires)

• Potentielle interférence!