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Greffe de rein : les anticorps dirigés contre le greffon induisent un vieillissement accéléré de l’organe transplanté

Des chercheurs de l’Inserm au sein de l’Unité mixte de recherche Inserm/Université Paris Descartes (Unité 970 « Paris Centre de recherche cardiovasculaire ») en collaboration avec l’AP-HP (Hôpital Européen Georges Pompidou, hôpital Saint-Louis et hôpital Necker) viennent de montrer que la présence d’anticorps chez des patients ayant subi une greffe de rein provoquait le rétrécissement accéléré des artères de petit et moyen calibre qui fournissent le sang au nouveau rein. Les résultats à paraître ce jour dans The Journal of the American Society Nephrology démontrent que le rétrécissement progressif des vaisseaux du rein appelé artériosclérose est particulièrement fréquent en cas de rejet lié aux anticorps.

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© Fotolia

Deux à trois millions de Français souffrent de maladies rénales chroniques. Organes vitaux, les reins permettent d’épurer le sang de ses différents déchets et leur bon fonctionnement est nécessaire à la vie. En cas de non fonctionnement, un traitement de substitution est nécessaire. La transplantation d’un nouvel organe issu d’un donneur vivant ou décédé s’impose aujourd’hui comme le traitement de choix.

Une des problématiques majeures de la greffe rénale est la nécessité d’une compatibilité immunologique entre le donneur et le receveur. Néanmoins, la greffe peut être compromise lorsque les receveurs développent des anticorps contre leur greffon, provoquant un rejet sévère de l’organe transplanté. Malgré les avancées considérables dans le domaine des traitements immunosuppresseurs, le rejet lié aux anticorps est aujourd’hui une problématique majeure.

Dans cette étude, les chercheurs de l’Inserm ont analysé les caractéristiques des reins des patients transplantés en fonction de la présence d’anticorps dirigés contre leur donneur. Ils ont également comparé le vieillissement des vaisseaux de l’organe greffé au vieillissement vasculaire rénal physiologique.

Leurs travaux démontrent que la présence d’anticorps dirigés contre le donneur induit un vieillissement prématuré de l’organe transplanté. Ce vieillissement se caractérise par un rétrécissement significatif du calibre des petites et moyennes artères du greffon appelé artériosclérose.

Les chercheurs ont constaté que le rétrécissement des artères progresse significativement entre trois et douze mois après la greffe chez les patients développant des anticorps comparativement à la progression classique de l’artériosclérose lié au vieillissement. Ainsi, en un an, le vieillissement observé en présence d’anticorps correspond au vieillissement normal s’étalant sur 28 ans pour une personne en bonne santé. Cette diminution du calibre de ces vaisseaux a potentiellement un impact délétère sur la fonction du greffon et in fine sur sa durée de vie.

Du rein au cœur

Cette étude à l’échelle humaine est concordante avec les résultats publiés issus de modèles murins qui soulignaient l’importance particulière de mécanismes immuns dans la survenue de l’artériosclérose.

« Nos résultats confortent l’intérêt de dépister ces anticorps précocement après la transplantation rénale et de développer des stratégies thérapeutiques ciblées afin de prévenir cette artériosclérose accélérée » déclarent Gary Hill et Alexandre Loupy, les principaux auteurs de cette étude.

Compte tenu du rôle majeur de l’artériosclérose dans le développement des maladies cardiovasculaires, nos résultats suggèrent par ailleurs que les sujets greffés représentent une population particulièrement à risque de morbidité et mortalité cardiovasculaire.

Artériosclérose ou athérosclérose ?
Le vieillissement normal des artères se nomme artériosclérose. Il se caractérise par une perte d’élasticité des vaisseaux et par une diminution de leur diamètre. Il arrive fréquemment que cette artériosclérose s’accompagne de dépôt de plaques graisseuses sur la paroi interne des vaisseaux. Lorsque ces fameuses plaques d’athérome se forment, elles obstruent encore plus la lumière des vaisseaux. On parle alors d’athérosclérose.

Une nouvelle biothérapie contre le cancer et la perte de vision

Philippe Le Bouteiller, directeur de recherche au Centre de physiopathologie de Toulouse Purpan (Inserm U1043 / UPS / CNRS UMR 5282), Armand Bensussan, directeur du Centre de recherche sur la peau de l’hôpital Saint-Louis (Inserm U976 / Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité) et leurs collaborateurs viennent de publier des résultats démontrant, chez l’animal, que l’utilisation d’un anticorps dirigé spécifiquement contre une nouvelle cible thérapeutique fait régresser le développement de vaisseaux sanguins, et de ce fait, diminue la croissance tumorale et résorbe certaines pathologies oculaires. Cette nouvelle biothérapie pourrait ainsi être utilisée pour traiter des cancers et des maladies ophtalmiques associés à une forte angiogenèse. Ces travaux sont publiés online sur le site du Journal of Experimental Medicine du 11 avril.

Le développement de nouveaux vaisseaux sanguins (angiogenèse) joue un rôle essentiel dans le développement de plusieurs maladies de l’œil et dans la croissance des tumeurs dites solides (cancer touchant des organes).

Les chercheurs, qui ont identifié et caractérisé depuis plusieurs années un récepteur appelé CD160, ont découvert que celui-ci était exprimé sur les cellules endothéliales activées qui tapissent les vaisseaux sanguins nouvellement formés, présents dans certaines tumeurs chez l’homme et dans d’autres espèces notamment chez la souris. En revanche, ce récepteur n’est pas présent dans les vaisseaux des tissus sains. Ils ont aussi mis en évidence que ce récepteur lorsqu’il fixait son ligand naturel (les molécules HLA-G solubles), entraînait la mort cellulaire. Ces observations les ont conduits à tester l’utilisation de ce récepteur comme cible thérapeutique pour bloquer la néovascularisation tumorale mais également celles associées à certaines pathologies oculaires entrainant des pertes de vision.

Suite à leurs observations, ils ont développé un anticorps monoclonal agoniste spécifiquement dirigé contre ce récepteur (anticorps monoclonal anti-CD160) comme agent biothérapeutique pour bloquer la formation de néovaisseaux.

Utilisation de l’anticorps anti-CD160 dans deux modèles tumoraux chez la souris

Ils ont démontré, chez des souris ayant reçu des cellules cancéreuses hautement agressives (mélanome, fibroblastes tumoraux), que le traitement par l’anticorps monoclonal, associé à une chimiothérapie, faisait régresser la croissance tumorale de façon significative et prolongeait la survie des animaux. Ces effets bénéfiques sont associés à une diminution du nombre de vaisseaux néoangiogéniques intratumoraux et à une préservation des vaisseaux les plus mâtures, permettant ainsi un meilleur acheminement de la chimiothérapie. Ce type d’action a pour conséquence de diminuer la toxicité liée aux fortes concentrations utilisées lors du traitement conventionnel de chimiothérapie.

Utilisation de l’anticorps anti-CD160 dans deux modèles de pathologies oculaires chez le lapin et la souris

Les chercheurs ont utilisé un modèle de néovascularisation dans la cornée de lapin, reproduisant ainsi des pathologies existantes chez l’homme (rejet de greffe de cornée, brûlures …). En les traitant localement avec l’anticorps anti-CD160, ils ont observé une régression de cette néovascularisation. Ils se sont également intéressés aux pathologies de la rétine associées à un développement vasculaire prolifératif non contrôlé, dont la rétinopathie de l’enfant prématuré. Ils ont utilisé un modèle chez la souris mimant cette rétinopathie et ont démontré que suite à l’unique traitement par l’anticorps, la rétine pathologique retrouvait une vascularisation normale.

« Cette nouvelle thérapie est originale car elle induit directement la mort des cellules endothéliales en prolifération. Elle diffère des traitements anti-angiogéniques actuellement utilisés en clinique et qui ciblent le facteur pro-angiogénique VEGF » précise Philippe Le Bouteiller, directeur de recherche au Centre de physiopathologie de Toulouse-Purpan (Inserm U1043 / UPS / CNRS UMR5282).

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A Gauche, partie de rétine malade (vaisseaux anormaux), à droite, partie de rétine traitée par l’anticorps anti-CD160 © P. Le Bouteiller, Inserm

Cette thérapie par l’anticorps monoclonal anti-CD160 représente une alternative aux traitements anti-angiogéniques actuellement utilisés en clinique, pour les patients résistants. Cette nouvelle biothérapie pourrait être utilisée pour traiter des cancers associés à une forte angiogenèse ainsi que des pathologies ophtalmiques associées à une néoangiogenèse comme la dégénérescence maculaire liée à l’âge, qui touche de plus en plus de personnes âgées, la rétinopathie diabétique et la rétinopathie du prématuré.

Ces travaux sont soutenus grâce à des dons de la Ligue Régionale contre le cancer de Midi-Pyrénées et des associations de patients Retina-France et Valentin Haoüy

Brevets

1. Le Bouteiller P. & Bensussan A. Angiogenic and immunologic applications of anti-CD160 specific compounds obtainable from mAb CL1-R2. EP 04292015.7. 2004. Licencié au LFB
2. Le Bouteiller P. & Bensussan A. Anti-CD160 specific compounds for the treatment of eye disorders based on neoangiogenesis. 61/349,271. US-NP. May 28th, 2010. Licencié à MATBiopharma

De puissants mutateurs de l’ADN humain identifiés

Des chercheurs de l’Institut Pasteur, du CNRS et de l’Inserm ont démontré qu’une protéine cellulaire connue pour son activité antivirale, APOBEC3A, peut également avoir une activité mutagène sur l’ADN de cellules humaines. Cette découverte laisse penser que cette protéine joue un rôle dans la dégradation de l’ADN cellulaire qui survient en cas d’apoptose, la mort programmée de la cellule, et dans la genèse des cancers. Ces travaux sont publiés sur le site de PNAS.

Des chercheurs de l’unité de Rétrovirologie moléculaire de l’Institut Pasteur et du CNRS, et leurs collaborateurs de l’Inserm ont mis en évidence un nouveau rôle pour l’APOBEC3A, une protéine chargée de bloquer la réplication virale en cas d’infection. Les équipes ont montré que cette protéine peut induire des mutations de l’ADN de sa propre cellule.

Les protéines cellulaires APOBEC3 sont connues pour leur activité antivirale. Ces protéines bloquent la réplication des virus en provoquant de nombreuses mutations, « mitraillant » ainsi le génome viral. Elles exercent cette action principalement sur les virus du SIDA, de l’hépatite B et les papillomavirus.

Les chercheurs ont montré que sous certaines conditions cellulaires, APOBEC3A dirige son activité mutagène contre l’ADN nucléaire et mitochondrial de sa propre cellule. Sachant que l’ADN mitochondrial est impliqué de façon directe dans l’apoptose, la mort programmée de la cellule, la mise en évidence de cette nouvelle cible pour APOBEC3A permet de l’impliquer dans ce phénomène.

De plus, des analyses plus approfondies avaient déjà montré que les mutations observées le plus fréquemment dans les cellules cancéreuses portent la même signature que celles effectuées par l’APOBEC3A sur l’ADN nucléaire. Ceci indique l’implication éventuelle de cette protéine dans les mécanismes liés à la genèse des cancers.

Ces travaux pourraient ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques pour la mise au point de molécules capables de bloquer ce puissant mutateur de l’ADN humain.

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Structure générale des APOBEC 3 © Institut Pasteur

Deux gènes de prédisposition à la glomérulonéphrite extramembraneuse identifiés

Un consortium européen de chercheurs (1), dont les équipes françaises de Pierre Ronco, directeur de l’unité mixte de recherche 702 « Remodelage et réparation du tissu rénal » (UPMC / Inserm), Hanna Debiec (Inserm / UPMC) et de Bénédicte Stengel (Inserm / Univ Paris Sud UMR_S 1018) ont identifié des gènes de prédisposition à une maladie du rein : la glomérulonéphrite extramembraneuse. Difficile à traiter, celle-ci peut mener à une insuffisance rénale nécessitant le recours à la dialyse ou à la greffe. La découverte de ces gènes définit des biomarqueurs de la glomérulonéphrite extramembraneuse, ce qui pourrait considérablement améliorer la surveillance et la prévention de la maladie.

Les travaux des chercheurs, publiés dans la revue The New England Journal of Medicine datée du 17 février 2011, sont disponibles en ligne. Dans le même numéro, une lettre de Hanna Debiec et Pierre Ronco complète les aspects génétiques de la glomérulonéphrite extramembraneuse par des données immunologiques.

La glomérulonéphrite extramembraneuse est une maladie rare qui touche le rein. Dans 85 % des cas, ses causes sont indéterminées : elle est dite « idiopathique ». Dans cette maladie, certains anticorps, des immunoglobulines, se déposent dans les glomérules du rein, qui sont des structures sphériques formées d’anses capillaires servant à filtrer le sang et à produire l’urine. La paroi des capillaires et les cellules (podocytes) qui la tapissent, composent le filtre glomérulaire, qui va être « attaqué » par ces dépôts. Les lésions du filtre entrainent le passage anormal dans les urines des protéines de gros diamètre, comme l’albumine, et la diminution de la concentration de ces protéines dans le sang. Le sel et l’eau vont alors s’infiltrer dans les compartiments extracellulaires, provoquant des œdèmes. Dans les cas avancés, les glomérules présentent une fibrose importante, compromettant le fonctionnement du rein. A terme, la glomérulonéphrite extramembraneuse peut engendrer une insuffisance rénale grave qui, au stade terminal, nécessite le recours à la transplantation. Malheureusement, la maladie récidive dans près de 40 % des cas sur le rein greffé.

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Néphron : coupe au cryostat dans un glomérule de rein humain chez un malade atteint de glomérulonéphrite extramembraneuse. Superposition des images 15050 et 15051. On met en évidence que les dépôts d’immunoglobulines sont à l’extérieur de la membrane basale, ce qui permet de caractériser cette maladie. © Inserm, Oriol, Rafael

Les mécanismes d’apparition de la glomérulonéphrite extramembraneuse sont encore mal connus. Hanna Debiec et Pierre Ronco ont cependant déjà dévoilé ceux d’une forme rare de glomérulonéphrite extramembraneuse néo-natale. En effet, ils ont étudié le cas d’un enfant né d’une mère atteinte d’un déficit en endopeptidase neutre, une enzyme normalement présente sur les podocytes du glomérule rénal. Les chercheurs ont découvert que la jeune femme a produit des anticorps contre cette enzyme, apportée pendant la grossesse par le placenta, et ils ont montré que les anticorps ont franchi la barrière placentaire, pénétré la circulation sanguine de l’enfant et atteint leur cible à la surface des podocytes, créant des dépôts extra-membraneux. Une autre équipe franco-américaine quant à elle, a récemment identifié chez 70% des adultes atteints de glomérulonéphrite, un autre antigène cible des anticorps sur les podocytes, le récepteur de la phospholipase A2 (PLA2R1). Contrairement à la glomérulonéphrite extramembraneuse de l’enfant d’origine allo-immune, la maladie de l’adulte est due à une réaction auto-immune.

Les équipes du Consortium ont exploré les bases génétiques de la maladie en étudiant de manière approfondie le génome de 556 malades adultes 398 hommes atteints d’une glomérulonéphrite extramembraneuse idiopathique et de près de 2 400 témoins. L’étude française a porté sur un groupe de sujets atteints de néphropathies glomérulaires, la cohorte GN-Progress, établie par Bénédicte Stengel et collaborateurs.

Les résultats montrent que le risque de développer une glomérulonéphrite extramembraneuse est 80 fois plus élevé chez les patients possédant 2 variants des gènes :

  • PLA2R1, situé sur le chromosome 2q24,
  • HLA-DQA1, situé sur le chromosome 6p21. Son rôle serait de présenter certaines parties (épitopes) de PLA2R1 au système immunitaire, qui en retour stimulerait la production d’anticorps contre PLA2R1.

Les résultats suggèrent en outre que des variations de séquence du gène PLA2R1 pourraient modifier les propriétés de cet antigène, influençant ainsi le développement de la réponse auto-immune.

Cependant, l’étude montre aussi que le risque de glomérulonéphrite extramembraneuse idiopathique est plus élevé avec les variants de HLA-DQA1 qu’avec ceux de PLA2R1, ce qui suggère que HLA-DQA1 pourrait favoriser le développement d’anticorps contre d’autres antigènes qui restent à identifier.

Ces résultats sont corroborés par la lettre publiée par Hanna Debiec et Pierre Ronco dans le même numéro de The New England Journal of Medicine, indiquant que 57% des sérums de patients atteints de glomérulonéphrite extramembraneuse « idiopathique » contiennent des anticorps anti-PLA2R1 alors que l’antigène PLA2R1 est retrouvé dans les dépôts immunologiques des glomérules chez les 3/4 des patients. La recherche d’autres cibles antigéniques de PLA2R1 s’avère donc nécessaire.

L’identification de ces 2 gènes de prédisposition à la glomérulonéphrite extramembraneuse idiopathique illustre parfaitement les découvertes récentes sur les mécanismes des maladies autoimmunes. En effet, celles-ci impliquent bien une « gâchette »-gène de réponse immune (ici HLA-DQA1), une « balle »-anticorps (ici des immunoglobulines anti-PLA2R1) et une « cible »-antigène, (ici l’antigène glomérulaire PLA2R1).

(1) Pierre Ronco et Hanna Debiec (Unité Inserm/UPMC UMR_S 702), Bénédicte Stengel (Unité Inserm/Univ Paris Sud UMR_S 1018), Centre National de Génotypage, Robert Kleta (University College de Londres, Angleterre), Peter Mathieson (Université de Bristol), Jack Wetzels (Radboud University, Nijmegen, Pays-Bas).

Le méningocoque envoie des « éclaireurs » pour se disséminer

Si dans la plupart des cas, la présence localisée du méningocoque dans la gorge est sans aucune conséquence, elle peut accidentellement conduire à une méningite ou un choc sceptique. La gravité de ces deux dernières infections pousse les chercheurs du monde entier à mieux comprendre le mode de fonctionnement de cette bactérie, qui, dès lors qu’elle quitte son lieu de prédilection (la gorge) devient extrêmement dangereuse. L’équipe Avenir dirigée par Guillaume Duménil au sein de l’unité mixte de recherche Inserm 970, Université Paris Descartes « Paris centre de recherche cardiovasculaire » vient d’identifier comment cette bactérie se dissémine et quitte la gorge pour passer dans la circulation sanguine. Ces travaux sont publiés le 11 février 2011 dans la revue Science.

Le méningocoque est une bactérie spécifique à l’homme. Elle est souvent présente à l’état non-pathogène dans la gorge de porteurs sains (5% à 30% de la population).

Cette persistance dans l’organisme peut tout de même s’avérer dangereuse dans certains cas. Le lieu où se multiplie la bactérie, la gorge, représente une porte d’entrée pour qu’elle se dissémine via la circulation sanguine ou qu’elle pénètre dans le cerveau. Dans ces deux derniers cas, l’infection devient alors très grave et provoque un choc septique ou une méningite. Sans une prise en charge très rapide, le taux de mortalité lié à ces deux infections est très important.

Guillaume Duménil et son équipe de recherche à l’Inserm se sont donc intéressés de près à cette bactérie, qui, lorsqu’elle passe dans la circulation sanguine devient dangereuse. « Certaines avancées acquises ces dernières années ont servi de point de départ à ce travail publié dans Science », explique le chercheur. « On sait par exemple que les méningocoques sont dotés de structures particulières : les pili. Ils leur permettent à la fois d’adhérer aux cellules de la gorge, de s’y multiplier et de former des agrégats. Nous étudions de près la protéine principale qui compose les pili : la piline » ajoute Guillaume Duménil.

Les chercheurs ont alors découvert que la protéine subissait différentes modifications au cours du temps. Parmi elles, l’une s’est avérée plus intéressante que les autres : l’ajout d’un phosphoglycérol. Ce groupement chimique une fois greffé à la piline donne le signal de dissémination.

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Cycle d’invasion de la bactérie responsable de la méningite © Inserm, G. Duménil

Des bactéries isolées de la colonie partent « en éclaireur »

A partir de ces premiers résultats, les chercheurs ont découvert la présence du gène qui permet le transfert du phosphoglycérol sur la piline : le gène pptB. Ce gène fonctionne à plein régime seulement lorsque la bactérie est au contact des cellules qui tapissent la paroi de la gorge. « L’emballement » du gène pptB, provoque l’ajout du phosphoglycérol à la piline. Celle-ci perd alors l’une de ses propriétés essentielles : sa capacité à former des agrégats. En conséquence, certaines bactéries se détachent de la colonie et se disséminent peu à peu. Cette stratégie va être utilisée par la bactérie à la fois pour coloniser d’autres endroits de la gorge et pour traverser les cellules qui la tapissent. « On pourrait presque comparer ce phénomène à la formation de métastases cancéreuses » souligne Guillaume Duménil.

C’est la première fois que des chercheurs identifient avec autant de précision la cascade d’évènements qui conduit la bactérie dans la circulation sanguine. C’est une première étape. « On sait dorénavant comment le méningocoque passe de la gorge au sang. Nous espérons pouvoir démontrer que ce processus est identique lorsque la bactérie passe du sang au cerveau et déclenche une méningite », conclut Guillaume Duménil.

Par ailleurs, si les chercheurs arrivent à trouver des molécules qui bloquent la dissémination, ils pourraient détenir là un outil à la fois préventif (blocage de la colonisation de la gorge et du passage vers la circulation sanguine) et thérapeutique (limitation de la colonisation des vaisseaux sanguins et de la transmission au cerveau).

Si la stratégie développée par le méningocoque assure sa multiplication dans la gorge et donc sa survie au cours de l’évolution, elle provoque aussi la mort de l’organisme, et donc sa propre mort. Encore une preuve que vivre en bonne intelligence avec son hôte n’est pas si facile.

Ces travaux font l’objet d’une protection par brevet, déposée par Inserm Transfert.

Le premier médicament contre l’hépatite fulminante mis à l’essai

L’hépatite aiguë sévère et fulminante peut avoir pour origine une cause toxique (médicaments, champignons vénéneux, facteur d’environnement) ou infectieuse (hépatites virales). Elle peut entraîner une défaillance du foie, mortelle dans certains cas faute de transplantation hépatique. À ce jour, aucun traitement n’existe contre ces formes d’hépatite. Des chercheurs de l’Inserm et de l’Université Paris-Sud 11 au sein de l’Unité « Pathogenèse et traitement de l’hépatite fulminante et du cancer primitif du foie » ont développé une protéine recombinante médicament HIP/PAP qui agit sur le processus de régénération hépatique en protégeant les hépatocytes de la mort cellulaire et en stimulant leur prolifération. Cette protéine fait actuellement l’objet d’une évaluation chez les patients dans le cadre d’un essai clinique de phase 2, et pourrait constituer dans les prochaines années une nouvelle classe de médicaments de l’insuffisance hépatocellulaire aiguë.

L’hépatite aiguë sévère et fulminante est un syndrome rare caractérisé par la destruction des cellules du foie qui sont alors incapables d’assurer leur fonction métabolique et de détoxification. Le foie est un organe singulier en ceci qu’il est le seul organe à avoir la capacité de se régénérer – et ainsi restaurer sa masse initiale – afin de compenser un dommage (hépatite) et/ou une perte tissulaire. Ce processus fondamental est à l’origine de la guérison spontanée d’un grand nombre d’hépatites aiguës. Malheureusement, lorsque, par exemple, le processus de destruction est étendu, les mécanismes de la régénération spontanée du foie sont inopérants ; la seule alternative pour éviter le décès des patients est alors la transplantation hépatique. Cependant, malgré d’indéniables progrès dans la conduite thérapeutique, la mortalité reste très élevée (de 45 à 95%).

Foie hépatite C

© Fotolia

Investie depuis de nombreuses années dans les domaines des biothérapies et des mécanismes moléculaires et cellulaires responsables de la régénération du foie, l’équipe de l’Unité Inserm U785/Université Paris-Sud 11, animée par les docteurs Jamila Faivre et Christian Bréchot, étudie la capacité de la protéine HIP/PAP, une petite protéine produite naturellement par divers tissus de l’organisme, à stimuler la régénération des cellules hépatiques.

Une première série d’expériences in vitro a révélé le mode d’action de HIP/PAP dans les hépatocytes primaires. « Quels que soient les inducteurs utilisés pour déclencher la mort des cellules hépatiques, il y a production en excès d’espèces réactives oxygénées (ROS) qui dépassent les systèmes anti-oxydants de défense des hépatocytes et conduisent à leur mort », a constaté Jamila Faivre.

« En éliminant le radical hydroxyle très délétère pour les cellules, la protéine HIP/PAP permet la survie des cellules hépatiques, et, in fine, la régénération du foie. »

Il est à noter que ce déséquilibre chimique entre stress oxydatif / systèmes antioxydants est aujourd’hui incriminé dans le développement de nombreuses maladies, telles que les cancers, les pathologies neurodégénératives ou cardiovasculaires, ainsi que dans des processus physiologiques comme le vieillissement.

Suite à ces premiers résultats, une étude in vivo d’évaluation de l’effet curatif de HIP/PAP a été entreprise dans un modèle murin. Des doses croissantes de protéine HIP/PAP leur ont été administrées à différents stades de la maladie. L’équipe de Jamila Faivre a observé que les souris traitées avec HIP/PAP à des stades avancées de la maladie ont présenté des taux de survie supérieurs aux souris contrôles de l’ordre de 70%.

Ces études s’accordent à montrer que la protéine HIP/PAP protège les cellules du foie de multiples agressions et stimule la régénération hépatique dans un foie nécroticoinflammatoire, et, cela même à un stade avancé de la maladie.

L’équipe Inserm U785/Université Paris-Sud 11, en étroite collaboration avec la société de biotechnologies Alfact innovation, a entrepris la production de lots cliniques GMP à l’échelle industrielle ainsi que des études de toxicologie réglementaire précliniques et cliniques. Un essai de phase 1 mené en 2009 a conclu à la non-toxicité de la protéine chez l’homme et a permis de déterminer la pharmacocinétique du produit (biodistribution, demi-vie biologique, posologies).

En septembre 2010, un essai clinique multicentrique de phase 2 a débuté. Il prévoit l’inclusion de 60 patients atteints d’hépatite aiguë sévère ou fulminante recevant une dose d’HIP/PAP ou de placebo injectée toutes les 12 heures pendant 3 jours. Les premiers résultats devraient être rendus publics fin 2012.

Essai Bonami : Résultats d’une nouvelle approche de thérapie cellulaire pour le cœur

Réparer le muscle cardiaque et reconstituer le tissu cardiaque après un infarctus par injection des cellules de la moelle osseuse du patient, c’est l’approche thérapeutique développée par l’étude française BONAMI(1) coordonnée par le Pr Patricia Lemarchand (Unité Inserm 915, l’Institut du thorax, Nantes) dont les résultats viennent d’être publiés dans The European Heart Journal.

Cette étude a été réalisée grâce à un réseau qui réunit les CHU de Nantes, de Toulouse, de Lille, de Créteil, de Montpellier et de Grenoble, et l’unité Inserm 915 au sein de l’institut du thorax. Elle a bénéficié d’un financement du programme national hospitalier de recherche clinique (ministère de la santé), de la Fondation de France et de l’AFM grâce aux dons du Téléthon.

Mené entre 2005 et 2009, l’essai BONAMI a inclus 101 patients de moins de 75 ans, hospitalisés pour un premier infarctus du myocarde, grave et récent. L’infarctus est provoqué par l’obstruction des artères qui mènent au coeur et qui ne peuvent plus l’oxygéner correctement. Tous les patients ont été traités par angioplastie*. La moitié d’entre eux ont reçu en plus une injection de leurs propres cellules de la moelle osseuse (cellules autologues) pour tenter de réparer la zone du muscle cardiaque lésée lors de l’infarctus. La moelle osseuse a été prélevée, sous anesthésie locale, chez ces patients sur un os du bassin, le 9ème jour après l’infarctus. Les cellules ont été concentrées puis réinjectées directement dans l’artère coronaire.

Résultat : la thérapie cellulaire cardiaque a eu un effet bénéfique sur le muscle cardiaque, 3 mois après l’infarctus. Les patients ayant reçu le traitement par thérapie cellulaire ont eu une meilleure récupération de leur muscle cardiaque que les patients qui n’ont pas été traités par thérapie cellulaire.

Ceci suggère que les cellules injectées ont stimulé et augmenté les capacités physiologiques de réparation post-infarctus du muscle cardiaque. L’étude a également identifié les facteurs prédictifs de réussite de cette thérapie cellulaire selon le profil des malades. Une analyse comparant les sous-groupes de patients a ainsi permis de souligner le rôle néfaste du tabagisme ainsi que de la présence d’obstruction des petits vaisseaux du muscle cardiaque à l’IRM, un signe de gravité de l’infarctus. Un essai clinique européen recrutant uniquement des patients non-fumeurs permettra de confirmer l’intérêt de la thérapie cellulaire chez ces patients.

La thérapie par greffe de cellules autologues présente, en effet, un plusieurs avantages pour les malades : Cette thérapie ne nécessite pas d’intervention chirurgicale. Les cellules sont obtenues sous simple anesthésie locale et ré-administrées au patient dans les heures qui suivent, limitant ainsi les manipulations. Les propriétés biologiques de ces cellules sont, en outre, bien connues puisqu’elles sont utilisées depuis plus de 40 ans pour des greffes de moelle osseuse dans le traitement de leucémies.

Parallèlement à cette stratégie destinée à limiter les séquelles d’infarctus, l’équipe du Pr Lemarchand participe à une autre étude menée par le Pr Roncalli au CHU de Toulouse. Il s’agit, chez des patients au stade d’insuffisance cardiaque chronique très évoluée d’injecter une sous-population de cellules souches autologues de la moelle osseuse (cellules souches mésenchymateuses) directement dans le muscle cardiaque, pour améliorer les performances fonctionnelles cardiaques. Cette stratégie est actuellement en cours d’évaluation dans un petit groupe de patients (essai MESAMI).

Si ces différents résultats se confirment, cette nouvelle approche par greffe de cellules souches autologues pourrait offrir à des milliers de personnes victimes d’infarctus du myocarde grave chaque année une nouvelle perspective thérapeutique, permettant de diminuer les séquelles potentielles de l’infarctus en assurant une meilleure récupération du muscle cardiaque.

Notes
(1) BONe marrow cells in Acute Myocardial Infarction
(*) Intervention sous anesthésie locale qui consiste à introduire un ballonnet pour dilater l’artère à l’endroit du rétrécissement

L’eplerenone au cœur du traitement contre l’insuffisance cardiaque

Des chercheurs de l’Inserm au CHU de Nancy viennent de rendre publics les résultats d’un essai clinique qui visait à déterminer l’efficacité d’un traitement dans l’insuffisance cardiaque peu symptomatique. Chez les personnes traitées par eplerenone (molécule administrée en plus du traitement standard de l’insuffisance cardiaque) le risque de mortalité cardiovasculaire, de décès ou d’hospitalisation pour insuffisance cardiaque est diminué de 37 % comparé aux personnes ayant reçu un placebo. Les résultats de l’étude EMPHASIS-HF ont été communiqués au congrès de l’American Heart Association qui se tient en ce moment à Chicago et publiés simultanément par The New England Journal of Medicine.

Bien que plusieurs traitements efficaces soient disponibles, l’insuffisance cardiaque peut entraîner une baisse de la qualité de vie, avec notamment de fréquentes hospitalisations, et une diminution importante de l’espérance de vie. L’insuffisance cardiaque chronique est actuellement la seule pathologie cardiovasculaire dont l’incidence et la prévalence sont encore en augmentation du fait du vieillissement de la population, mais aussi d’une meilleure prise en charge des différentes maladies cardiovasculaires. On estime à 500 000 le nombre de patients insuffisants cardiaques en France. Ils représentent 150 000 hospitalisations/an, pour un séjour moyen de 10 jours.

Faiez Zannad coordinateur du Centre d’Investigation Clinique Inserm 9501, chercheur de l’Unité Mixte Inserm et Université Henri Poincaré de Nancy, U961 et cardiologue au CHU de Nancy, Professeur de Thérapeutique à Nancy université, a étudié l’avantage de l’utilisation d’un antagoniste du récepteur de l’aldostérone dans l’insuffisance cardiaque. La plupart des traitements existant sont basés sur l’administration de béta bloquants. Ces molécules agissent sur le cœur en diminuant son rythme et donc le travail qu’il doit fournir pour faire fonctionner l’organisme. L’éplérénone en ciblant les récepteurs de l’aldostérone bloque la fixation de l’aldostérone et produit un effet cardio-protecteur plus important.

Le 1er objectif de l’étude EMPHASIS-HF (Eplerone in mild patients hospitalization and survival study in heart failure) était d’évaluer l’efficacité et la sécurité de l’eplerenone (25-50 mg /j) en plus du traitement standard de l’insuffisance cardiaque. EMPHASIS-HF est une étude internationale de phase III (2,737 patients de 272 centres dans 29 pays). La moitié des patients ont reçu la molécule eplerenone tandis que l’autre recevait un placebo. En mai 2010, le recrutement de l’étude a été interrompu prématurément après que la 2è analyse intermédiaire a révélé des résultats très positifs en faveur de l’eplerenone.

Après un suivi de 21 mois, les chercheurs ont démontré une réduction de 37 % du risque de mortalité cardiovasculaire, de décès ou d’hospitalisation pour insuffisance cardiaque chez les personnes traitées par Eplerenone en comparaison avec celles qui avaient reçu un placebo.

Pour Faiez Zannad « il est encourageant d’obtenir de tels résultats suffisamment robustes pour répondre aux critères d’interruption précoce. Les patients tels que ceux ayant participé à EMPHASIS-HF ont typiquement un mauvais pronostic et les résultats de ce jour devraient donc donner un vrai message d’espoir aux patients et à leurs médecins ».

La prescription de l’eplerenone est actuellement réservée en France aux patients présentant une insuffisance cardiaque et ayant subi récemment un infarctus du myocarde. Elle n’est pas autorisée à ce jour pour la population comparable à celle de l’étude EMPHASIS-HF.

Un nouveau médiateur pour prédire la progression des maladies rénales chroniques

Deux à 3 millions de Français souffrent de maladies chroniques des reins, ces organes vitaux qui filtrent le sang. Ce mois-ci dans The Journal of Clinical Investigation, l’équipe de Fabiola Terzi de l’unité mixte de recherche « Centre de Recherche Croissance et Signalisation » (Inserm 845, Université Paris Descartes) révèle la découverte d’un nouveau médiateur de la progression des maladies rénales chroniques. Il s’agit d’une protéine de transport sécrétée par le rein qui accélère la dégradation rénale. La mesure de son excrétion dans les urines est susceptible de prédire l’évolution de la maladie chez l’Homme, un enjeu majeur pour les personnes atteintes de ces maladies silencieuses dont le diagnostic est souvent tardif.

Les résultats, parus dans le numéro d’octobre de la revue, sont disponibles à l’adresse : https://www.jci.org/articles/view/42004

Les maladies rénales chroniques (MRC) se caractérisent par l’atteinte progressive de la fonction du rein. Les reins ont plusieurs fonctions essentielles à l’équilibre de l’organisme : l’élimination des déchets toxiques dans les urines, le contrôle de l’équilibre hydrique et minéral, la sécrétion d’hormones, d’enzymes et de vitamines. Ces fonctions sont assurées par les unités fonctionnelles du rein, les néphrons. En entraînant progressivement la réduction du nombre de néphrons fonctionnels, les MRC aboutissent à une insuffisance rénale terminale, pour laquelle il n’existe à ce jour aucune thérapie efficace en dehors de la dialyse et de la transplantation rénale.

Fabiola Terzi et ses collaborateurs de l’unité mixte de recherche « Centre de Recherche Croissance et Signalisation » (Inserm 845, Université Paris Descartes) se sont penchés sur l’étude des mécanismes moléculaires peu connus de la progression des MRC. En utilisant deux souches de souris réagissant différemment à la réduction du nombre de néphrons, ils ont montré que le gène codant la Lipocaline 2 (Lcn2) joue un rôle essentiel dans la progression de la maladie. En effet, la protéine Lcn2 s’exprime plus fortement dans la souche développant des lésions rénales sévères et son expression est liée à l’intensité des lésions. Plus importante encore, l’équipe a montré que l’inactivation du gène Lcn2 prévient la progression des lésions rénales lors d’une réduction du nombre de néphrons.

L’équipe de Fabiola Terzi a élucidé la voie moléculaire par laquelle la Lcn2 conduit à la destruction du rein. Lcn2 est un acteur-clé de la voie de signalisation activée par le récepteur d’un facteur de croissance, l’EGFR, connu pour favoriser la progression des MRC. L’activation de ce récepteur induit la production de la protéine Lcn2 qui, à son tour, agit comme médiateur en favorisant la prolifération cellulaire qui précède le développement de lésions rénales et la formation de kystes.

Chez l’homme, les chercheurs ont montré que cette protéine est aussi produite en quantité anormalement élevée dans le rein des malades atteints de MRC et que sa présence dans les urines est étroitement associée à la progression rapide vers l’insuffisance rénale terminale. Pour Fabiola Terzi et ses collaborateurs, il s’agit « d’une découverte très importante pour les patients atteints de MRC car l’excrétion urinaire de ce médiateur est capable de prédire l’évolution de la maladie. »

Cette avancée est d’autant plus essentielle pour les malades, que la plupart des patients atteints de MRC ignorent leur maladie : elle ne provoque généralement aucun symptôme perceptible avant un stade avancé et à ce jour, il n’existe pas de véritables traitements contre la progression des MRC. Les auteurs envisagent à terme de valider ces premières données par un essai clinique qui pourrait aboutir à la mise en œuvre de cet outil pour la détection et le suivi des maladies rénales chroniques.

Cancer: découverte d’un marqueur biologique très prometteur

Une molécule absente de la plupart des tissus normaux chez l’homme a été découverte dans onze types de cancers (cancer de la prostate, du sein, du colon, du pancréas, de la vessie, du rein, du poumon, du foie, de l’estomac, des testicules, des ovaires). Des chercheurs de l’Inserm (Unité 955 « Institut Mondor de recherche biomédicale ») dirigés par Nicolae Ghinea montrent que la présence du récepteur de la FSH (hormone folliculo stimulante) reflète l’existence d’une tumeur cancéreuse chez plus de 1300 patients. Non seulement le récepteur de la FSH semble spécifique des tissus tumoraux, mais il est présent aux stades très précoces, il est facilement détectable par les méthodes d’imagerie traditionnelle et semble être une cible facile pour des agents-anticancéreux administrés par voie sanguine. L’étude à paraître le 21 octobre 2010 dans The New England Journal of Medicine est le résultat d’une collaboration avec l’équipe de Aurelian Radu du Mount Sinai School of Medicine, New York.

L’hormone folliculo stimulante ou FSH a pour cible les organes reproducteurs humains : ovaires et testicules. Chez la femme, elle stimule la maturation des follicules ovariens et la production d’œstrogènes (via son action sur les cellules de la granulosa). Chez l’homme elle stimule la production des spermatozoïdes (via son action sur les cellules de Sertoli).

Le récepteur de la FSH, qui fait l’objet du travail mené par les chercheurs de l’Inserm, se trouve normalement localisé uniquement dans les cellules stimulées par la FSH (cellule de la granulosa chez la femme, cellules de Sertoli chez l’homme). Toutefois, il est présent en très petite quantité dans les vaisseaux sanguins des ovaires et des testicules…et c’est ce qui a mis la puce à l’oreille des chercheurs.

Le réseau vasculaire est effectivement l’un des constituants les plus importants des tumeurs cancéreuses. Il est nécessaire à leur croissance et leur maintien dans l’organisme. La plupart des tumeurs cancéreuses sont même capables de créer de nouveaux vaisseaux afin de survivre. Les chercheurs ont donc conduit une étude approfondie visant à déterminer si le récepteur de la FSH était présent dans les vaisseaux sanguins des tumeurs.

1336 patients et onze cancers

Nicolae Ghinea et ses collaborateurs de l’Inserm ont étudié des biopsies prélevées chez 1336 patients atteints de cancer après une chirurgie. La présence du récepteur de la FSH a été contrôlée dans des tumeurs allant d’un stade très précoce à des stades plus tardifs pour onze types de cancer (prostate, sein, colon, pancréas, vessie, rein, poumon, foie, l’estomac, testicules, et ovaires).

Les résultats obtenus démontrent la présence du récepteur dans la totalité des échantillons, quels que soient le type et le stade de la tumeur. A contrario, ce récepteur est totalement absent de l’ensemble des autres tissus normaux de l’organisme y compris le tissu normal de l’organe porteur de la tumeur.

Une simple détection par imagerie

De façon générale, les vaisseaux sanguins qui expriment le récepteur de la FSH se trouvent à la périphérie de la tumeur. Le récepteur, quant à lui semble spécifiquement localisé sur la partie dite luminale des cellules qui tapissent la paroi des vaisseaux (cf encadré) ce qui fait de lui une cible facile pour les agents de diagnostic et thérapie injectés dans le sang.

Ces deux caractéristiques (absence des tissus normaux et localisation sur la partie luminale des cellules endothéliales) en font un marqueur biologique très prometteur et un candidat intéressant pour l’imagerie et la thérapie. Des expériences de détection par imagerie ont d’ores et déjà été effectuées avec succès par les chercheurs chez la souris.

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Cancer de la prostate (stade très précoce)- veinule exprimant le récepteur de la FSH. En rouge, les cellules endothéliales qui tapissent la paroi des vaisseaux expriment le récepteur de la FSH. En bleu, visualisation des noyaux des autres cellules tumorales prostatiques. © N. Ghinea/Inserm

Vers une confirmation clinique

De nouvelles expériences sont nécessaires pour confirmer la détection du récepteur de la FSH en testant des procédures d’imagerie utilisées couramment à l’hôpital (RMN, TEP, et imagerie par ultrasons). Pour les chercheurs il est par ailleurs probable qu’il puisse être une cible générale pour des médicaments anti-cancéreux mais également pour des agents qui détruisent ou bloquent les vaisseaux sanguins des tumeurs.

Anatomie des vaisseaux sanguins

On distingue les veines qui transportent le sang des organes vers le cœur et les artères qui permettent la circulation du sang du cœur vers les organes. Tous les vaisseaux sont constitués de cellules endothéliales qui délimitent les contours du tube. L’intérieur du vaisseau, là où circule le sang, est appelé lumière vasculaire. Le récepteur à la FSH est situé sur la surface des cellules endothéliales vers la lumière vasculaire.

Diabète : Nouvelles avancées pour la thérapie cellulaire

Après la réussite d’une greffe de cellules pancréatiques chez un premier patient atteint de diabète de type 1 sévère en 2004 et la confirmation en 2009 des résultats favorables de cette technique au long cours dans un essai clinique, l’unité Inserm 859 « Biothérapies du diabète » dirigée par François Pattou (Université de Lille-Nord de France, CHRU de Lille) rend compte de deux nouvelles avancées. L’équipe lilloise démontre la survie et la fonction des cellules pancréatiques greffées par simple injection dans le muscle. Grâce à cette technique originale, les chercheurs sont aussi parvenus à visualiser les cellules greffées avec une nouvelle technique d’imagerie non invasive. Une lettre dans The New England Journal of Medicine du 23 septembre 2010 explique ces résultats.

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Greffe d’îlots de Langerhans. Les cellules béta sont regroupées sous la forme de petits îlots au sein du pancréas (Îlots de Langerhans). Bien qu’elles n’occupent au total qu’un volume de quelques mm3, ces cellules assurent la totalité de la sécrétion diinsuline. Leur destruction est à l’origine du diabète de type 1. Taille de l’image : 1,1 mm. © F. Pattou

Le diabète de type 1 est lié à la destruction des cellules du pancréas responsables de la sécrétion d’insuline (îlots de Langerhans). Chez les patients atteints des formes les plus sévères de cette maladie, la thérapie cellulaire ou greffe d’îlots pourrait représenter une alternative aux injections pluriquotidiennes d’insuline.

Les cellules sont généralement transplantées dans le foie. Chez une patiente devenue diabétique après l’ablation d’une lésion du pancréas, l’équipe lilloise a cette fois réimplanté les cellules dans le muscle de l’avant bras. Un an plus tard, les chercheurs ont confirmé la fonction des cellules greffées et démontré la sécrétion d’insuline dans le bras. En collaboration avec l’équipe de Freiburg (Allemagne), les chercheurs de l’Unité Inserm 859 sont également parvenus à visualiser les cellules greffées à l’aide d’une nouvelle scintigraphie utilisant un radiomarqueur spécifique. Il s’agit de la première démonstration chez l’homme de la possible détection sélective et non invasive des cellules sécrétrices d’insuline.

Ces résultats constituent une avancée significative dans deux domaines importants de la recherche sur le diabète : la thérapie cellulaire et l’imagerie non invasive des cellules sécrétrices d’insuline. « Les résultats obtenus chez ce premier patient confirment les espoirs nés des études expérimentales de notre équipe. Ils nous permettent maintenant d’envisager un essai clinique à plus large échelle » explique François Pattou.

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