La polyglobulie (PG) a un arrière plan clinique et physiopathologique varié, et dont la connaissance a beaucoup évolué depuis 5 ans. Elle a pour caractéristique nécessaire et commune une augmentation du volume globulaire total qui peut résulter de mécanismes moléculaires différents. L'érythrocytose est une forme de la PG ou` seule la lignée érythroïde semble être augmentée. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à la mutation JAK2 (Val617Phe) et aux gênes EPOR, VHL, PHD2 chez des patients présentant une érythrocytose d'origine inconnue (98 familles). Nous avons trouvé 3 nouvelles mutations délétionnelles et d'autres mutations faux-sens et silencieuses sur EPOR. Les cellules FDCP-1 et 32D transfectées, qui expriment les récepteurs tronqués ont montré une hypersensibilité à l'EPO à concentration basse. Les analyses EPO-dose-réponse pour une mutation faux-sens étaient semblables à celles du type sauvage. La mutation JAK2(Val617Phe) était présente avec une faible fréquence dans la série de patients étudiés. La recherche des mutations dans le gêne PHD2 nous a permis de trouver 3 nouvelles mutations frame-shift et non-sens, les seules connues à ce jour: Elles entraînent la perte d'une partie ou de l'ensemble du site catalytique de PHD2 dans l'hypothèse où elles seraient synthétisées. Ainsi, ces mutations et les deux autres mutations faux-sens décrites démontrent l'importance de PHD2 dans la régulation de la voie de HIF-a, et qu'une perturbation de cette régulation pourrait conduire à une PG. La majorité des patients reste sans défaut moléculaire identifié, et des recherches complémentaires sont nécessaires. Nous avons également étudié deux Hbs augmentant l'affinité pour l'oxygène: les Hbs Nantes et La Coruña. Enfin, nous avons cherché des mutations dans les 3 exons de DPGM chez 4 patients avec un taux de 2,3-DPG bas. Une seule mutation a été trouvée dans la région 5`, dans l'exon 1 non traduit, elle nécessite des études complémentaires. / Polycythemia has a varied clinical and physiopathological background, of which our knowledge has greatly evaluated since 5 years. It is characterised by augmentation of the red cell mass which can be resulted from different molecular mechanisms. Erythrocytosis is a form of polycythemia where only the erythrocytes are augmented. In this context, we looked for the mutation JAK2 (Val617Phe), and other mutations in the genes of EPOR, VHL, PHD2 in a series of patients with erythrocytosis of unknown origin (98 families). We found 3 new frame-shift mutations and other missense and silent mutations in the EPOR. Transfected FDCP-1 and 32D cell lines expressing a truncated EpoR showed increased sensitivity at low concentration of Epo. However, in the case of a missense EPOR mutation, the Epo-dose response assays were similar to that of the wild type. The mutation JAK2 (Val617Phe) was found at a low frequency in the studied patients. Looking for mutations in the PHD2 gene allowed us to find 3 new frame-shift and nonsense mutations, the only reported to date. The encoded PHD2, if synthesized, would lose its active site or a part of it. These mutations with the other two missense mutations reported provide the evidence of the importance of PHD2 in the regulation of HIF-a pathway, and that disturbing the oxygen-sensing pathway might be a cause of polycythemia. The molecular basis of polycythemia in the majority of patients is still to be identified, and complementary studies are necessary. We studied then two examples of Hbs with a high oxygen affinity: Hb Nantes et La Coruña. Finally, we looked for mutations in the 3 exons of DPGM in a series of 4 patients. One mutation in exon 1 in the 5`region was found, and needs further studies.

Le récepteur à l’érythropoïétine (EPOR) peut être muté dans les érythrocytoses congénitales tandis que des mutations de MPL, récepteur à la thrombopoiétine, sont observées dans certains néoplasmes myéloprolifératifs (NMP). L’érythrocytose congénitale touche exclusivement les progéniteurs érythroïdes et se traduit par une polyglobulie isolée. Des mutations d’EPOR sont décrites dans environ 12% des cas. La première partie de cette thèse reposait sur l’étude fonctionnelle d’une mutation d’EPOR, jamais décrite, c.1300dupC (p.Gln434Profs*11). Ce mutant est responsable, dans les cellules primaires et les lignées cellulaires, d’une hypersensibilité majeure à l’EPO qui n’est pas due à la perte de sites de régulation négative du signal ou à un défaut d’internalisation du récepteur, contrairement aux données de la littérature, mais à une stabilisation d’EPOR à la membrane cellulaire par probable changement conformationnel. Dans la seconde partie, un variant d’EPOR Pro488Ser a été étudié au sein d’une famille de NMP. Seule une activation spontanée faible de STAT5 a pu être mise en évidence dans les lignées cellulaires. Des modèles murins et/ou d’iPSC seront développés dans l’hypothèse d’une coopération entre EPOR P488S et JAK2V617F. Enfin, dans la dernière partie de ce travail, nous avons réalisé une étude fonctionnelle de 2 mutations rares de MPL, Tyr591Asn et Ser204Pro, identifiées chez 3 patients TE triples négatifs. Seul un gain de fonction faible a été mis en évidence, suggérant que ces mutations doivent être associées à d’autres anomalies génétiques pour entrainer l’apparition d’un phénotype. / EPOR mutations are observed in Primary familial and congenital polycythaemia (PFCP) while MPL mutations are found in myeloproliferative neoplasms (MPN). PFCP is an inherited disorder of erythroid progenitor cells resulting in elevated erythrocyte mass. Several mutations of the erythropoietin receptor (EPOR) gene have been associated with PFCP. They are all leading to a premature STOP codon and the truncation of the cytoplasmic COOH-terminal of EPOR. To examine the role of EPOR mutations in the pathogenesis of PFCP, we studied a new EPOR mutation, c.1300dupC (p.Gln434Profs*11). This mutation induced, in primary cells and cell lines, a major hypersensitivity to EPO. This phenotype was not due to the loss of negative regulation domains or an internalisation default, contrary to the current hypothesis, but rather due to conformational modification inducing the stabilisation of the mutant at the cell membrane.In the second part of this work, an EPOR mutation, Pro488Ser, was studied in a myeloproliferative neoplasms (MPN) family. Only a mild spontaneous STAT5 activation was observed in cell lines. Murine models and/or iPSC will be developed in order to test the hypothesis of a cooperation between EPOR P488S and JAK2 V617F. In the last part of this project, 2 rare MPL mutants, Tyr591Asn and Ser204Pro, identified in 3 triple negative ET patients were functionally studied. A weak gain of function was observed, suggesting that these mutants have to be associated to other genetic abnormalities to develop a phenotype.