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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 : http://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.

Ocytocine : espoir de guérison des troubles alimentaires du nouveau-né

L’équipe de recherche de l’Inserm dirigée par Françoise Muscatelli, directeur de recherche CNRS à l’Inmed (Unité 901 de l’Inserm) vient de mettre en évidence que l’ocytocine stimule l’activité de succion à la naissance chez le nouveau-né. L’équipe a prouvé avec succès que l’apport de cette hormone, connue pour déclencher l’accouchement, rétablit un comportement alimentaire normal chez des souriceaux pour lesquels l’absence de réflexe de succion engage leur pronostic vital. Ces travaux sont publiés dans la revue Human Molecular Genetics.



Dans les premières heures de la vie, la relation mère-enfant s’établit par la proximité physique et les comportements innés du nourrisson tels que la succion. Pourtant, les problèmes de prise alimentaire et de succion des nouveau-nés sont fréquents. Ils concernent notamment les prématurés (5 % des naissances), et peuvent avoir des causes diverses (hypoxie, maladies génétiques, maladies métaboliques, problèmes neurologiques…).

Le syndrome de Prader-Willi est une maladie génétique orpheline (1/20 000 naissances) avec une atteinte du système nerveux. Elle se traduit dès la naissance par une absence ou faible activité de succion nécessitant dans la plupart des cas un gavage gastrique des bébés.

Fortement investie dans la recherche sur cette maladie, l’équipe dirigée par Françoise Muscatelli à l’Institut de Neurobiologie de la Méditerranée (Marseille) – Unité 901 de l’Inserm a cherché à déterminer le rôle du gène Magel2 (un des gènes impliqués dans le syndrome de Prader Willi) dans l’hypothalamus. L’équipe de chercheurs a montré que l’absence du gène Magel2 entraîne chez le souriceau des troubles sévères de la succion : les souriceaux ne se nourrissent pas et meurent. La cause de ce comportement est une altération de la synthèse de l’hormone ocytocine dans l’hypothalamus. Les membres de l’équipe ont en effet montré que l’absence de Magel2 induisait une baisse de la quantité d’ocytocine dans le cerveau des souris.

Ces travaux mettent en évidence pour la première fois le rôle crucial de l’ocytocine dans l’activité de succion du nouveau-né, réflexe vital qui représente le lien relationnel le plus fort entre le bébé et sa maman. Ces résultats représentent un véritable espoir de traitement facile, non invasif et alternatif aux méthodes d’alimentation lourdes imposées au nouveau-né atteint du syndrome de Prader Willi ou à tout nouveau né qui présente à la naissance un trouble du comportement alimentaire similaire.

L’équipe a prouvé avec succès que l’apport de cette hormone rétablit un comportement alimentaire normal. Cette victoire n’est pas des moindres puisque l’ocytocine joue un rôle capital dans le comportement d’un individu, notamment dans les interactions sociales, défectueuses dans l’autisme par exemple. Chez la mère, cette hormone joue aussi un rôle dans la parturition, l’allaitement et l’attachement de la mère à son bébé.



Décès du Professeur Georges Mathé

Le Professeur Georges Mathé est décédé vendredi 15 octobre 2010 à l’âge de 88 ans. Il a fondé en 1964 puis dirigé pendant 20 ans l’institut de cancérologie et d’immunogénétique en associant l’unité de recherche Inserm 50 « cancérologie et immunogénétique » et le laboratoire 189 du CNRS à l’hôpital Paul-Brousse de Villejuif. La recherche médicale perd un de ses piliers qui a ouvert le champ de l’immunothérapie. En 1959, il a réalisé la première greffe de moelle osseuse chez l’homme.

Georges Mathé a marqué l’organisation de la recherche en France en participant à la création de l’Inserm en 1964. Il a également contribué à la création, à Lyon, du Centre international de la recherche sur le cancer (CIRC).

Le Professeur Georges Mathé a consacré sa carrière à la recherche médicale en privilégiant l’immunologie et l’hémato-cancérologie, disciplines qui lui ont valu la reconnaissance de la communauté scientifique internationale. Professeur de cancérologie expérimentale à la faculté de médecine de Paris-Sud de 1966 à 1990, chef du service des maladies sanguines et tumorales de l’hôpital Paul-Brousse de 1980 à 1990, ses travaux de recherche ont donné lieu à la publication de plus de 1000 articles et de nombreux ouvrages. Sa contribution à l’immunothérapie s’est traduite par la réalisation de greffes de moelle osseuse sur 6 physiciens yougoslaves accidentellement irradiés dans une centrale nucléaire. Cette première chez l’homme a initié les greffes sur des patients leucémiques.

Conseiller auprès de Raymond Marcellin, ministre de la Santé publique, Georges Mathé a participé à la création de l’Inserm et à l’élaboration de ses statuts en 1964. Par la suite, il a été de nombreuses fois membre et président des instances scientifiques de l’Inserm. Vice-président du conseil d’administration de 1972 à 1973, il a ensuite présidé la commission scientifique spécialisée de l’Inserm (CSS) « Biologie et pathologie cellulaires, hématologie cellulaire, cancer » de 1974 à 1979.

Au cours de sa carrière, il n’a cessé de recevoir des distinctions de la part de la communauté scientifique. En 1994, il a obtenu le prix Léopold-Griffuel, une récompense prestigieuse en France dans le domaine de la cancérologie. En 2002, il recevait le Prix Medawar de la Société internationale de transplantation pour récompenser le rôle pionnier de ses travaux sur la moelle osseuse. En 2007, pour honorer ses recherches en cancérologie, un centre anticancéreux portant son nom a été inauguré à Belgrade (Serbie).

André Syrota, Président-Directeur Général de l’Inserm, salue « non seulement le scientifique de renom que fut Georges Mathé, mais aussi celui qui a activement contribué au renouveau de la recherche médicale française ».

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Professeur Georges Mathé (à gauche) lors de l’inauguration, du centre anticancéreux qui porte son nom (Belgrade, 2007)

Des pertes visuelles chez les consommateurs de poppers

Considérés pendant des décennies comme des drogues « douces », les poppers seraient à l’origine de pertes visuelles prolongées. L’équipe de Michel Paques du Centre d’Investigation Clinique Inserm de l’hôpital des Quinze-Vingts (Paris) dirigé par José-Alain Sahel et ses collaborateurs de la Fondation Rothschild ont décrit ces symptômes chez 4 patients. Peu de temps après l’inhalation des poppers, ils ont ressenti une baisse de leur vision accompagnée d’éblouissements. En utilisant une technique d’imagerie rétinienne à haute résolution, les médecins ont détecté chez ces patients une dégradation des cellules photoréceptrices de la rétine, au centre de la macula. L’observation en cours de nouveaux cas semble montrer que le phénomène est réversible. Une lettre dans The New England Journal of Medicine daté du 14 octobre détaille ces observations.



Composés de nitrites d’alkyle, les poppers se présentent sous la forme de liquides très volatils contenus dans des fioles de 10 à 15ml. Ces substances produisent des vapeurs d’oxyde nitrique (NO) que les usagers inhalent pour leurs effets euphorisant de courte durée (quelques minutes). L’usage des poppers provoque également la relaxation des fibres musculaires lisses entrainant une dilatation des vaisseaux, une hypotension artérielle et une accélération du rythme cardiaque (1).

Michel Paques et ses collaborateurs rapportent cette semaine 4 cas de pertes visuelles prolongées (plusieurs mois) associées à une consommation ponctuelle de poppers. L’examen de ces patients par imagerie de la rétine à haute résolution (tomographie de cohérence optique, OCT) a révélé une dégradation des segments essentiels des cellules photoréceptrices permettant de capter la lumière. Ces cellules dégradées sont localisées au centre de la macula, une zone de la rétine responsable de la vision la plus fine. En cause : le NO issu d’un composé de la famille des nitrites d’alkyle appelé « nitrite d’isopropyle » détecté par les chercheurs dans les vapeurs.

Les symptômes persistent de plusieurs semaines à plusieurs mois après l’inhalation des poppers. Depuis ces observations initiales, de nombreux autres cas ont été identifiés: « notre expérience cumulée porte maintenant sur 14 patients, dont certains en prennent régulièrement depuis plusieurs années, explique le Pr Michel Paques. Le phénomène serait réversible car même après plusieurs années d’intoxication, des améliorations ont été observées après l’interruption de la prise. Cela peut cependant prendre plusieurs mois. », ajoute-t-il.

Les auteurs concluent : « Nos observations seront utiles pour mieux comprendre le rôle du NO dans le fonctionnement de la rétine, car nous produisons tous naturellement du NO ».

Fond d'oeil rétine normale

© Inserm, C. Delcourt Fond d’oeil montrant une rétine normale. La grille noire a été apposée par nous et définit la zone centrale de la rétine (macula). Le plus petit cercle (au centre) définit la zone essentielle pour la vision des détails (lecture, reconnaissance des visages…) : la fovéa.

Zoom sur la consommation des poppers

Usages

  • 4,1 % des personnes âgées de 18 à 64 ans avaient, en 2005, consommé des poppers au moins une fois au cours de leur vie.
  • 26-44 ans : la tranche d’âge où l’expérimentation est la plus élevée. Davantage de consommations masculines que féminines.
  • Une consommation en hausse chez les jeunes de 17 ans favorisée par un prix modéré, un partage du produit aisé dans le cadre festif et une image de substance peu risquée : de 2,4 % en 2000 à 13,7 % en 2008
  • Des usages plus fréquents concernent la population homosexuelle masculine fréquentant des lieux de rencontres festives ou sexuelles.


Législation française

  • Depuis le décret du 26 mars 1990, les poppers contenant des nitrites de pentyle ou de butyle sont interdits à la vente en France.

quelques poppers, à base de nitrites d’amyle ou de propyle, sont encore autorisés en France du fait d’une apparition plus tardive sur le marché. Ils sont disponibles dans certains établissements (sex-shops, saunas, clubs et bars gays) et par internet.

  • En novembre 2007, un décret avait pour objectif d’élargir le cadre d’interdiction en incluant les nitrites d’amyle ou de propyle et leurs isomères. Ce décret a été annulé en Conseil d’Etat le 15 mai 2009.

Données : Baromètre santé 2005 (INPES –exploitation OFDT) ESCAPAD 2008 (Observatoire français des drogues et toxicomanies) (dispositif TREND (OFDT)

Note
(1) Données sur la consommation : voir encadré page suivante

Une mutation génétique directement impliquée dans la schizophrénie

L’équipe de Marie Odile Krebs, directrice de l’équipe « Physiopathologie des maladies psychiatriques » au sein de l’Unité Inserm 894 « Centre de psychiatrie et neurosciences » à l’hôpital Sainte-Anne et Professeur de Psychiatrie à l’Université Paris Descartes, et celle du Dr Guy Rouleau de l’Université de Montréal viennent d’identifier une mutation génétique rare à l’origine d’une forme de schizophrénie. Cette mutation altère de manière significative une protéine impliquée dans le fonctionnement des synapses des neurones. Même s’il est évident que les chercheurs n’ont pas découvert  » le gène » de la schizophrénie, le fait que cette mutation apparaisse de novo (c’est-à-dire sans antécédent familiaux) et soit associée à un réel dysfonctionnement dans le cerveau la rend intéressante pour mieux comprendre cette maladie très handicapante. Ces travaux ont été publiés le 1er octobre dans la revue « Biological Psychiatry ».

La schizophrénie est une maladie mentale qui affecte environ 500 000 patients en France. Elle débute généralement entre 15 et 25 ans. La complexité de cette affection et la difficulté à identifier son origine ont des conséquences lourdes sur le plan humain et en termes de handicap. D’un point de vue clinique, la maladie se traduit par des hallucinations et des délires menant à la désintégration de la personnalité, et à la perte du contact avec la réalité. Deux tiers seulement des malades voient leur état de santé amélioré par les traitements mais ceux-ci n’ont pratiquement pas d’effets sur les troubles cognitifs associés, qui sont la principale source de handicap de ces patients.

Une maladie complexe alliant composante génétique et environnementale

Puisque l’héritabilité de cette maladie est importante, les chercheurs se sont attelés pendant longtemps à lui découvrir une origine génétique…avec des résultats en demi-teinte. Suite aux modélisations issues des études familiales, et aux études portant sur l’ensemble du génome, il a été peu à peu admis qu’il n’existait pas de gènes à effet majeur et que la schizophrénie résulterait d’une combinaison de variations génétiques fréquentes dans la population, chacune ayant un effet mineur, interagissant entre elles et avec des facteurs de l’environnement. Certaines études ont suggéré qu’un petit nombre de gènes dysfonctionnels (une dizaine) seraient nécessaires chez un individu pour déclarer la maladie mais plusieurs centaines de gènes (voire milliers) pourraient être en cause dans l’ensemble de la population. Pourtant ces hypothèses ne permettent pas de rendre compte de toutes les situations.

Un nouveau séquençage à haut débit

Pour essayer d’y voir plus clair, des chercheurs de l’Université de Montréal en collaboration avec un consortium international auquel participent les chercheurs français de l’Inserm (Synase to Disease, S2D) ont séquencé entièrement 1000 gènes impliqués dans le fonctionnement des synapses neuronales. Pourquoi ceux-ci en particulier ?

Des études précédentes avaient souligné la présence d’anomalies dans certains gènes impliqués dans le fonctionnement des synapses qui délivrent le glutamate, un neurotransmetteur nécessaire aux fonctions cérébrales d’apprentissage et de mémorisation.

Un grand nombre de patients atteints de schizophrénie et leurs parents ont été inclus dans l’étude. Ils ont été sélectionnés comme n’ayant pas d’histoire familiale de troubles psychiatriques afin d’augmenter les chances de découvrir des mutations de novo (non présentes chez les parents).

Au cours de ce travail, les chercheurs ont pu identifier des mutations dans deux gènes en particulier : le gène de la kinésine 17 d’une part et le gène de la protéine SHANK3 d’autre part. D’une manière générale ils ont aussi pu observer un excès de mutations de novo qui seraient à même d’expliquer l’apparition de la maladie chez ces patients Ces résultats renforcent l’hypothèse d’un rôle du système glutamatergique dans la schizophrénie. En effet, la kinésine 17 est une protéine directement impliquée dans le transport d’éléments nécessaires au bon fonctionnement de la synapse.

L’implication de mutations de novo dans l’apparition de la maladie permet d’expliquer un certain nombre de cas sans antécédents familiaux et fournit une première explication à la persistance de la maladie malgré le manque de descendance. Pour les chercheurs, « il est clair que ces mutations rares ne rendent pas compte de l’intégralité des cas de schizophrénie. Mais ces résultats sont néanmoins essentiels car ils identifient clairement un mécanisme en cause dans la maladie. »

Une nouvelle définition de la maladie d’Alzheimer pourrait aider à sélectionner les patients pour les essais thérapeutiques affectant la maladie

Un groupe d’experts internationaux de la maladie d’Alzheimer (MA) vient de proposer un nouveau lexique qui révise et uniformise la définition de la maladie d’Alzheimer pour y intégrer les avancées récentes dans ce domaine, et notamment les biomarqueurs qui sont la clé de son diagnostic. Dans un avis publié en ligne dans la revue The Lancet Neurology, Bruno Dubois (UMR 975 Inserm, Université Pierre et Marie Curie, Groupe Pitié Salpêtrière, AP-HP), premier signataire, et ses collaborateurs, montrent qu’une large gamme diagnostique permet d’identifier la MA à un stade très précoce. Cela pourrait permettre de sélectionner des patients pour les essais thérapeutiques affectant la maladie adaptés à la phase spécifique de la maladie dans laquelle ils se situent.

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© Fotolia

En 2007, le groupe de travail international pour la recherche de nouveaux critères de diagnostic de la MA a proposé un nouveau cadre afin d’améliorer le diagnostic précoce et précis de la MA au cours de la vie du patient d’après un modèle spécifique d’évolution cognitive et de caractéristiques biologiques.

Dans l’article publié ce jour, ce même groupe piloté par Bruno Dubois, redéfinit la MA comme un syndrome clinico-biologique permettant de poser un diagnostic beaucoup plus précoce. Pour Bruno Dubois et ses collaborateurs « il n’est plus nécessaire d’attendre l’examen post-mortem pour confirmer la MA, le diagnostic peut désormais être posé grâce aux biomarqueurs identifiables facilement chez les patients vivants, même à une stade très précoce de la maladie ».

D’après les auteurs et contrairement à l’approche traditionnelle de diagnostic de la MA, la présence d’une démence avérée n’est plus nécessaire. Pour satisfaire les critères diagnostiques de la MA, les patients doivent présenter des troubles épisodiques de la mémoire (par ex. difficultés d’apprentissage d’une liste de mots, même avec des indices) ainsi que des signes biologiques (au moins un biomarqueur positif) visibles par IRM, neuroimagerie PET, ou analyse du liquide céphalorachidien (LCR). Ainsi, les patients sont identifiés avec plus de précision à un stade plus précoce.

Les auteurs soulignent que la simplicité des critères proposés présente l’avantage principal « de ne plus attendre que le patient ait développé une démence avérée ou de ne plus exclure du diagnostic et des traitements de nombreux patients qui ont des signes de la maladie malgré l’absence d’incapacité fonctionnelle. »

Ils précisent : « La valeur de ces définitions réside dans l’application potentielle d’essais cliniques de traitements affectant la maladie. Des individus identifiés comme “asymptomatiques à risque de MA’’ (car biomarqueurs positifs) ou ‘’présymptomatiques de la MA’’ (car porteurs de mutations génétiques) pourront être accueillis dans des essais visant à retarder l’apparition des signes cliniques. Les patients en phase prodromale (pré-démentielle) de la MA peuvent être intégrés aux essais thérapeutiques ciblant la progression à des stades plus avancés de la MA. L’uniformité des définitions aidera à développer des panels d’essais et à comparer les résultats des différents essais. »

Lorsque les lycéens expérimentent les sciences comme des chercheurs…

Retour sur 6 années d’un programme original conçu par une équipe de chercheurs à destination de lycéens de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur.

Depuis 6 ans des chercheurs en biologie mènent une expérience originale en direction des lycéens. Ils offrent chaque semaine à des classes entières de lycées une plongée de plusieurs jours au cœur de la démarche scientifique dans un laboratoire qui leur est entièrement réservé dans un institut Inserm sur le campus de Marseille-Luminy (Université de la Méditerranée). Ainsi quelque 1 000 lycéens par an réalisent des mini-stages de recherche encadrés par des étudiants en thèse. Le détail de ce programme vient d’être publié dans la revue PloS Biology.

On observe ces dernières années une désertion des filières scientifiques. Il s’agit donc de rendre ces carrières plus attirantes pour les jeunes générations. C’est dans cet esprit que s’inscrit le programme conçu par Constance Hammond, directrice de recherche à l’Inserm. Elle a imaginé une façon de stimuler la curiosité, l’imagination et la créativité des jeunes en leur permettant de pénétrer concrètement au cœur de la recherche scientifique. Les lycéens approchent la recherche par ce qui fait son essence : la construction de savoirs.

Le programme, lancé en 2004, consiste à faire participer tous les élèves d’une classe de lycée en section scientifique à des projets de recherche miniatures, correspondants aux programmes scolaires. La classe est divisée en quatre groupes, chacun encadré par un étudiant en thèse. Première partie : observer, élaborer un projet de recherche (sur un thème pré-défini) : que voulez-vous étudier et comment allez-vous procéder ? Deuxième partie : mettre au point les expériences nécessaires au projet, expérimenter et évaluer les problèmes rencontrés, discuter les résultats. Dernière partie : interpréter et présenter ses travaux qui sont soumis à la critique des autres élèves et de chercheurs. Les ateliers mis en place par Constance Hammond et ses collaborateurs, au sein de l’association « Tous chercheurs », abordent différents domaines de la recherche en biologie tels que l’utilisation des protéines fluorescentes (biologie moléculaire), la réponse à l’infection (immunologie), le développement cérébral et la plasticité (neuroscience), l’étude de la pollution de l’eau (développement durable), le traitement du diabète de type 1 (physiologie).

« Comme dans la ‘vraie’ recherche, les jeunes ne connaissent pas à l’avance les résultats qu’ils vont obtenir », insiste Constance Hammond, qui fut enseignante-chercheuse en neurobiologie pendant 17 ans.

« Il est très étonnant que dans le cursus français des enseignants en sciences, jusqu’au capes et à l’agrégation, les stages en laboratoire ne soient pas obligatoires. De ce fait les enseignants n’ont bien souvent qu’une connaissance théorique de la démarche scientifique. Ils l’imaginent linéaire et rapide, l’expérimentateur trouvant toujours le résultat attendu. Ainsi les expériences réalisées en TP sont souvent de simples vérifications qui n’apprennent pas à réfléchir et ne forment pas à la critique positive en sciences », constate la chercheuse.

L’approche pédagogique est très différente de celle à laquelle sont habitués les élèves de lycée. Les lycéens sont guidés par les jeunes chercheurs encadrants. Il n’y a pas de « bon » ou de « mauvais » résultat établi a l’avance ; si une expérience ne donne pas de résultat interprétable, les élèves sont encouragés à essayer de comprendre pourquoi et à recommencer. Ainsi, les échanges sont libres, les hypothèses de recherche émises et les recherches de protocoles sont juste guidés par le chercheur junior. Il insiste sur la nécessité de vérifier soigneusement ses résultats.

Les professeurs des classes participantes sont aussi parties prenantes : ils sélectionnent à l’avance les sujets qu’ils souhaitent aborder au laboratoire et programment leur cours sur le sujet à la suite de mini-stage de recherche. Les jeunes chercheurs sont formés avant les sessions. Ils acquièrent ainsi une expérience d’enseignement complètement nouvelle.

De tels laboratoires pour lycéens « hors les murs », sur un campus universitaire pourraient être généralisés à d’autres régions de France, estiment Constance Hammond et ses collaborateurs. En effet, la pédagogie associée est applicable à toutes les disciplines scientifiques, mathématiques , physique, et biologie. En centralisant en un seul lieu un équipement performant, identique à celui présent dans les labos de recherche scientifique, ils permettraient d’accueillir de nombreux lycées d’une même région dans des conditions optimales. Les lycéens y bénéficieraient d’un encadrement resserré et de haut niveau. Pour Constance Hammond, « C’est aussi l’opportunité pour les lycéens de visiter une université, et de travailler avec le service universitaire d’information et d’orientation pour affiner leurs choix avant la terminale ».

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Elèves du Lycée St-Exupéry à Marseille en pleine recherche

Cancers du sein : une signature ADN prédictive du risque de métastases

A l’Institut Curie, des médecins et des chercheurs de l’Inserm viennent de mettre en évidence une « signature ADN » – un ensemble d’altérations du matériel génétique – prédictive du risque de récidive chez les femmes atteintes de cancer du sein. A partir d’un prélèvement de quelques cellules tumorales, il est désormais envisageable d’identifier les patientes porteuses de cette « signature » et dont le risque de développer des métastases est élevé. Publiée dans Genes Chromosomes and Cancer, cette signature « Curie » va permettre de prescrire une chimiothérapie aux femmes qui en ont réellement besoin, en épargnant aux autres un traitement inutile.

Grâce au développement du dépistage, les tumeurs du sein de petite taille, sans envahissement ganglionnaire, concernent la grande majorité des patientes diagnostiquées. Chez ces femmes, une question cruciale se pose quant au choix thérapeutique : doit-on, après traitement local (chirurgie et/ou radiothérapie), leur prescrire une chimiothérapie pour réduire le risque de récidive ? On sait qu’environ 20 % des patientes porteuses d’une tumeur de petite taille sans envahissement ganglionnaire en aura réellement besoin car leur tumeur est agressive, tandis que pour les autres, la chimiothérapie sera inutile. L’enjeu majeur est donc de distinguer les 2 groupes de tumeurs dès le diagnostic.

Pour le moment, la décision des médecins repose sur des critères biologiques et cliniques : âge au diagnostic, taille de la tumeur, grade, statut des récepteurs hormonaux et du récepteur HER2.

C’est au coeur des cellules tumorales, dans leur matériel génétique, qu’une équipe réunissant médecins, ingénieurs et chercheurs de l’Inserm à l’Institut Curie est allée trouver le moyen de distinguer les patientes à faible et à fort risque métastatique.

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Détection d’anomalies chromosomiques tumorales © Inserm, D. Pissaloux

Ils ont étudié les altérations génétiques présentes dans les échantillons biologiques prélevés chez 168 patientes porteuses de cancers du sein en majorité de type luminal (1), de taille inférieure à 3 cm, sans envahissement ganglionnaire, diagnostiquées entre 1989 et 1999. Ces tumeurs étaient répertoriées dans le Centre de Ressources Biologiques de l’Institut Curie, créé en 1988 par le Dr Xavier Sastre-Garau (2), et qui est l’une des plus grandes banques de tissus et de matériel génétique tumoraux en Europe avec près de 50 000 échantillons biologiques. A chaque tumeur conservée, est associée l’information médicale sur son évolution. Ensuite, les données génétiques issues des prélèvements tumoraux ont été analysées avec l’aide des équipes de biostatisticiens et de bioinformaticiens (3) dirigées par le Dr Bernard Asselain et Emmanuel Barillot de l’Institut Curie.

« Nous avons ainsi pu distinguer deux groupes de patientes selon la nature des profils et le nombre d’altérations génétiques survenant dans leurs tumeurs du sein : un à bon pronostic et un à mauvais pronostic » précise le Dr Anne Vincent-Salomon (4), médecin pathologiste et chercheur dans l’unité du Dr Olivier Delattre, à l’Institut Curie. Les patientes de bon pronostic sont celles n’ayant pas développé de métastases 5 ans après le diagnostic.

« Nous nous sommes focalisés sur la recherche d’une signature ADN, c’est-à-dire des anomalies du nombre de chromosomes dans les tumeurs, pouvant prédire l’apparition de métastases dans les tumeurs du sein sans envahissement des ganglions lymphatiques, et sans jamais perdre de vue que cette analyse devait être facilement utilisable en routine clinique » ajoute le Dr Anne Vincent-Salomon.

La signature « Curie » comporte des modifications dans 3 régions chromosomiques différentes (des gains au niveau des chromosomes 2 et 8 et une perte sur le chromosome 3) et prend en compte le nombre d’altérations génomiques. Pour les détecter, l’équipe d’Olivier Delattre (5) a eu recours aux puces dites CGHarray (voir encadré). A partir d’un prélèvement de quelques cellules tumorales déposées sur cette puce, il est possible de rechercher dans l’ensemble du génome les pertes ou les gains de matériel génétique.

Les puces CGH-array : un outil idéal pour analyser le génome Le principe des puces CGH-array est de mettre en compétition de l’ADN tumoral et de l’ADN normal que l’on distingue grâce à un marquage avec des molécules fluorescentes de couleurs différentes (prenons par exemple, des marquages respectivement rouge et vert). Ces deux types d’ADN s’hybrident avec les sondes, ce qui se traduit par l’apparition de spots luminescents. Le rapport entre les deux fluorescences est analysé par un logiciel : il permet de déterminer quel ADN s’est le plus fixé. Lorsque le rouge domine, cela signale un excès d’ADN tumoral : il y a eu une amplification dans la région considérée. Quand le vert est majoritaire, seul l’ADN normal s’est fixé : il y a un défaut d’ADN tumoral à cet endroit et donc une délétion. Quand les deux couleurs sont en quantité équivalente, il n’y a ni perte ni gain à cet endroit dans l’ADN tumoral.

Il s’agit d’une signature basée sur des altérations du génome des cellules tumorales, contrairement à la signature utilisée dans l’étude Mindact à laquelle participe l’Institut Curie (6) et qui s’intéresse aux modifications dans l’expression des gènes.

De même que plusieurs paramètres sont à ce jour utilisés par les pathologistes pour caractériser les cancers, ces signatures sont complémentaires et leur utilisation conjointe ne pourra qu’affiner le pronostic individualisé des cancers.

« Avec cette signature, nous devrions être à même de mieux prédire le risque de survenue de métastases chez les patientes ne présentant aucun signe avant-coureur d’un risque de dissémination » précise le Dr Anne Vincent-Salomon.

« Ce travail montre que l’ADN des cellules tumorales est clairement porteur d’informations importantes concernant le risque évolutif de la tumeur. Des travaux à venir seront nécessaires pour décrypter ces informations » conclut le Dr Olivier Delattre, directeur de recherche à l’Inserm.

Ces résultats devront être confirmés par des études complémentaires, à une plus grande échelle, et en prospectif. Il sera alors possible de proposer ce test pour aider les cancérologues dans leurs choix thérapeutiques. Dans les années à venir, ce test pourra être utilisé au cas par cas pour des tumeurs du sein pour lesquelles les indications de chimiothérapie sont délicates à poser avec les outils pronostiques disponibles en routine. Mais pour consolider nos résultats, une autre étude est en cours de réalisation pour valider cette signature sur une autre population de patientes.

Notes
(1) Les cancers du sein dit « luminaux » représentent plus de la moitié des cancers du sein. Ils se développent à l’intérieur des canaux ou des lobules, petites structures en forme de bulles qui fabriquent le lait
(2) Le Dr Xavier Sastre-Garau est chef du département de Biologie des tumeurs
(3) Equipe de Biostatisques dirigée par Bernard Asselain et Unité Cancer et génome : bioinformatique, biostatistiques et épidémiologie d’un système complexe – Institut Curie / Unité 900 Inserm / Ecole des Mines dirigée par Emmanuel Barillot
(4) Le Dr Anne Vincent-Salomon, pathologiste dans le département de Biologie des tumeurs de l’Institut Curie, a réalisé ce travail au cours de sa thèse de sciences effectuée notamment grâce à un contrat INTERFACE Inserm lui permettant de se consacrer à la recherche pendant qu’un autre médecin assure ses activités médicales
(5) Unité de Génétique et Biologie des cancers, Institut Curie/U830 Inserm, dirigée par le Dr Olivier Delattre, à laquelle appartient Gaëlle Pierron qui coordonne cette étude pour l’unité
(6) Cette étude internationale vise à comparer la signature moléculaire établie par le Netherlands Kancer Institute d’Amsterdam – plus connue sous le nom de MammaPrint® – qui tient compte de l’expression de 70 gènes, aux facteurs clinico-pathologiques classiques permettant de prédire l’agressivité d’une tumeur sans envahissement ganglionnaire.

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