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Année : 2018

Les cancers sous pression : visualiser l’action du système immunitaire sur l’évolution des tumeurs

Posted on by Lea Roy

Cancérogenèse : Surexpression de TRF2, marqué en vert, dans les vaisseaux tumoraux, marquage rouge, dans un cancer ovarien. ©Inserm/Wagner, Nicole, 2014

À mesure que les tumeurs se développent, elles évoluent génétiquement. Comment le système immunitaire agit-il en présence de cellules tumorales ? Comment exerce-t-il une pression sur la diversité génétique des cellules cancéreuses ? Des chercheurs de l’Institut Pasteur et de l’Inserm, ont capté par vidéo in vivo l’action des cellules immunitaires lors de la prolifération de cellules cancéreuses, grâce à un marquage élaboré de coloration spécifique. Ces résultats seront publiés le 23 novembre 2018 dans la revue Science Immunology. Au fur et à mesure de leur prolifération incontrôlée, les cellules tumorales accumulent de nouvelles mutations et des modifications de leur génome. Ce processus progressif implique que chez un même patient, il existe une importante diversité génétique parmi les cellules cancéreuses. Si les cellules du système immunitaires et notamment les cellules T peuvent potentiellement éliminer ces cellules anormales, la diversité tumorale peut s’avérer délétère car elle rend difficile l’action du système immunitaire et peut rendre inefficaces certaines thérapies. Comprendre cette course effrénée entre évolution tumorale et réponse immunitaire est la clef du succès des futures immunothérapies. Les chercheurs de l’unité Dynamique des réponses immunes (Institut Pasteur / Inserm), dirigée par Philippe Bousso, en collaboration avec Ludovic Deriano, responsable de l’unité Intégrité du génome, immunité et cancer (Institut Pasteur) ont étudié comment les réponses immunitaires qui se développent spontanément contre les tumeurs modifient cette hétérogénéité tumorale. Ils ont montré par quels mécanismes les réponses immunitaires peuvent réduire très fortement la diversité tumorale et ainsi favoriser l’émergence de cellules tumorales plus homogènes génétiquement. Dans cette étude, les chercheurs sont parvenus à marquer de couleurs différentes chaque sous-clone de cellules cancéreuses chez un modèle murin. En suivant cet éventail de couleurs, ils ont pu ainsi caractériser dans le temps et dans l’espace, l’évolution de l’hétérogénéité tumorale. Ils ont pu de plus observer les contacts qu’ont les cellules T avec les cellules cancéreuses et déterminer comment une partie des cellules tumorales sont détruites. Ces travaux mettent en lumière l’effet drastique que peut avoir le système immunitaire pour façonner la tumeur en réduisant son hétérogénéité. Ce même effet sur l’hétérogénéité des cellules tumorales a également été observé lors de traitements fondés sur la levée de freins du système immunitaire, des immunothérapies dont le développement a été récompensé cette année par le prix Nobel de Médecine et de Physiologie. Ces travaux montrent que la prise en compte des interactions entre immunothérapies et hétérogénéité tumorale pourrait aider à définir les meilleures combinaisons et séquences thérapeutiques.

Visualisation de l’action des cellules immunitaires colorées. Cette vidéo représente en gris les cellules tumorales. En violet, les cellules T spécifiques de la tumeur, ont des contacts avec les cellules cancéreuses et les détruisent. Les cellules tuées apparaissent en bleu. En vert, les cellules de contrôle circulent mais ne tuent pas les cellules tumorales. © Institut Pasteur / Philippe Bousso

Visualisation des différents amas de différents clones de cellules cancéreuses. Cette vidéo illustre comment les sous-clones de la tumeur marqués chacun par une couleur différente (bleu, orange ou vert) se développent au sein de la moelle osseuse. Les vaisseaux apparaissent en blanc. © Institut Pasteur / Philippe Bousso

 
Ces travaux ont été financés en plus des organismes cités plus haut, par la Fondation de France, l’Inca et par l’ERC (European Research Council).

A l’origine de l’asymétrie, une protéine qui donne le tournis

Posted on by Lea Roy

Doigt de migration cellulaire précédé par une cellule leader. En bleu, les noyaux des cellules, en vert, l’actine, en rouge, la myosine. Le câble pluricellulaire d’acto-myosine est bien visible sur les bords du doigt. ©Inserm/Cochet-Escartin, Olivier, 2014

L’asymétrie joue un rôle majeur en biologie, à toutes les échelles : enroulement en spirale de l’ADN, cœur positionné à gauche, préférence pour la main gauche ou la droite… Une équipe de l’Institut de biologie Valrose (CNRS/Inserm/Université Côte d’Azur), en collaboration avec des collègues de l’université de Pennsylvanie, a montré qu’une unique protéine induit le mouvement en spirale d’une autre molécule puis, par effet domino, la torsion des cellules, des organes et du corps entier, jusqu’à déclencher un comportement latéralisé. Ces travaux sont publiés dans la revue Science le 23 novembre 2018.

Notre monde est fondamentalement asymétrique : enroulement de la double hélice d’ADN, division asymétrique des cellules souches, localisation du cœur humain à gauche… Mais comment émergent ces asymétries et sont-elles liées les unes aux autres ?

À l’Institut de biologie Valrose l’équipe du chercheur CNRS Stéphane Noselli comprenant aussi des chercheurs de l’Inserm et de l’Université Cote d’Azur étudie depuis plusieurs années l’asymétrie droite-gauche afin de résoudre ces énigmes. Ces biologistes avaient identifié le premier gène contrôlant cette asymétrie chez la mouche du vinaigre (drosophile), l’un des organismes modèles préférés des biologistes. Plus récemment, l’équipe a montré que ce gène joue le même rôle chez les vertébrés : la protéine qu’il produit, la myosine 1D[1], contrôle l’enroulement ou la rotation des organes dans le même sens.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont induit la production de myosine 1D dans des organes normalement symétriques de la drosophile, comme les trachées respiratoires. De façon spectaculaire, cela a suffi à induire une asymétrie à tous les niveaux : cellules déformées, trachées s’enroulant sur elles-mêmes, organisme entier torsadé, et comportement de nage hélicoïdale des larves de mouches. Chose remarquable, ces nouvelles asymétries se développent toujours dans le même sens.

Afin d’identifier l’origine de ces effets en cascade, des biochimistes de l’université de Pennsylvanie ont apporté leur concours : ils ont mis en présence, sur une lame de verre, la myosine 1D et un composant du « squelette » des cellules, l’actine. Ils ont alors pu constater que l’interaction des deux protéines entraine un mouvement en spirale de l’actine.

Outre son rôle dans l’asymétrie droite-gauche chez la drosophile et les vertébrés, la myosine 1D apparaît donc comme une protéine unique capable à elle seule d’induire l’asymétrie à toutes les échelles, d’abord au niveau moléculaire, puis, par effet domino, cellulaire, tissulaire et comportemental.

Ces résultats suggèrent un mécanisme possible d’apparition soudaine de nouveaux caractères morphologiques au cours de l’évolution, comme par exemple la torsion du corps des escargots. La myosine 1D aurait toutes les caractéristiques requises pour l’émergence de cette innovation, puisque son expression suffit à elle seule à induire la torsion à toutes les échelles.

[1] Les myosines sont une classe de protéines qui interagissent avec l’actine (constituant du squelette des cellules ou cytosquelette). La plus connue d’entre elles, la myosine musculaire, est responsable de la contraction musculaire.

Paquets de tabac neutres : une politique de lutte contre le tabac efficace chez les adolescents

Posted on by Lea Roy

©Adobe Stock

Suite à l’instauration début 2017 des paquets de tabac neutres en France, les adolescents sont de moins en moins nombreux à fumer leur première cigarette. Ces résultats publiés dans la revue Tobacco Control, dans le cadre d’une étude menée par l’Inserm et financée par l’Institut national du cancer, montrent en effet que 1 jeune sur 5 de 12 à 17 ans a expérimenté le tabac en 2017 contre 1 jeune sur 4 en 2016. Cette enquête téléphonique ayant interrogé 2 000 adolescents avant la mise en place des paquets neutres et 2 000 autres exactement un an après, témoigne également d’un net recul de l’attractivité du tabagisme auprès des jeunes, soutenant ainsi l’efficacité de cette mesure sur un public particulièrement sensible au marketing.

Dans le cadre du renforcement de la campagne anti-tabac initiée en France fin 2016, les paquets de tabac neutres ont été instaurés sur le marché français au 1er janvier 2017. Ceux-ci ont tous la même forme, la même taille, la même couleur, la même typographie, sont dénués de logos et sont porteurs de nouveaux avertissements sanitaires visuels mettant en avant la dangerosité du tabagisme. Parmi les objectifs de cette uniformisation des packagings : la réduction de l’attractivité et la dénormalisation du tabagisme pour entraîner à terme la diminution du taux d’initiation au tabac, en particulier chez les jeunes de 12 à 17 ans, particulièrement sensibles au marketing.

Afin d’examiner l’impact de l’introduction des paquets neutres et des campagnes anti-tabac de 2016 sur la consommation tabagique des français et l’image qu’ils ont du tabac, l’Inserm et l’Institut national du cancer ont lancé en 2017 l’étude DePICT (Description des Perceptions, Images et Comportements liés au Tabac). Cette étude téléphonique a interrogé 2 vagues différentes de 6000 personnes représentatives de la population générale (4000 adultes et 2000 adolescents à chaque fois) – l’une juste avant la mise en place des paquets neutres, l’autre exactement un an après – sur leur perception du tabagisme.

Dans le cadre de DePICT, des chercheurs de l’Inserm au sein du laboratoire de recherches en épidémiologie sociale de l’Institut Pierre Louis d’épidémiologie et de santé publique (Inserm/Sorbonne Université) ont étudié plus spécifiquement les résultats de l’enquête chez les adolescents de 12 à 17 ans.

Les résultats de l’étude montrent qu’un an après la mise en place des paquets neutres, 1 jeune sur 5 (20,8%) a expérimenté le tabac pour la première fois contre 1 sur 4 (26,3%) en 2016 et ce, même en prenant en compte leurs caractéristiques démographiques et socio-économiques. Cette baisse est plus marquée chez les jeunes filles : 1 sur 10 (13,4%) contre 1 sur 4 (25,2%).

Les jeunes interrogés un an après le lancement des paquets neutres sont désormais également plus susceptibles de considérer le tabagisme comme dangereux (83,9% contre 78.9% en 2016) et de déclarer avoir peur de ses conséquences (73,3% contre 69,2%). Ils sont également moins susceptibles d’affirmer que leurs amis ou leur famille acceptent le tabagisme (16,2% contre 25,4% et 11.2% contre 24,6%). Les jeunes fumeurs sont également moins attachés à leur marque de tabac en 2017 par rapport à 2016 (23,9% contre 34,3%).

Selon les auteures de l’étude, Maria Melchior, chercheuse Inserm et Fabienne El-Khoury, post-doctorante, ces résultats « montrent que le paquet neutre pourrait contribuer à dénormaliser le tabac chez les jeunes et à en diminuer l’expérimentation ». Elles précisent que « l’effet global serait dû aux politiques de lutte contre le tabac incluant la mise en place des paquets neutres, l’augmentation de prix faites et annoncées, et les campagnes de sensibilisation.»

Les études à venir se concentreront sur l’impact de cette campagne de sensibilisation sur la consommation régulière de tabac chez les adolescents.

Cancer du foie et virus de l’hépatite C (VHC) : intérêt de maintenir dans des programmes de dépistage les patients cirrhotiques guéris de l’infection virale par interféron ou antiviraux directs

Posted on by Priscille Rivière

Le Pr Pierre Nahon, du service d’Hépatologie de l’hôpital Jean-Verdier, AP-HP et le Pr Etienne Audureau du service de Santé Publique de l’hôpital Henri-Mondor, AP-HP avec l’Université Paris 13, l’Inserm et Sorbonne Paris Cité, ont rapporté les résultats d’une étude prospective observationnelle réalisée au sein de la cohorte ANRS CO12 CirVir. Cette dernière décrit l’évolution de patients atteints de cirrhose compensée liée aux infections par le virus de l’hépatite C, inscrits dans des programmes de dépistage du cancer du foie ou carcinome hépatocellulaire (CHC) et traités par interféron avant 2014 ou antiviraux directs (AVD) depuis cette date. Les résultats, publiés dans la revue Gastroenterology en novembre 2018, montrent que si le risque de cancer du foie est fortement diminué après éradication virale chez ces malades, il persiste néanmoins et justifie de maintenir les patients avec cirrhose virale C guérie dans des programmes de dépistage. Cette étude confirme également les bénéfices de la guérison virologique sur le risque de cancérisation hépatique quel que soit le type de traitement antiviral. Les antiviraux directs (AVD) dirigés contre le virus de l’hépatite C (VHC) ont révolutionné la prise en charge des patients infectés depuis leur mise à disposition en 2014 en France. Assurant la guérison virologique chez près de 100% des patients aujourd’hui au prix de peu d’effets secondaires, leur bénéfice à long terme est encore inconnu. Le risque de cancer du foie ou carcinome hépatocellulaire (CHC) est la complication la plus redoutée chez ces patients lorsque le VHC a induit une cirrhose. Des données anciennes, obtenues avant l’ère des AVD lorsque les traitements à base d’interféron très contraignants ne permettaient de guérir que moins de 50% des patients, avaient suggéré une diminution du risque de CHC en cas d’éradication virologique. Par ailleurs, des rapports initiaux contradictoires associant des taux de cancers du foie paradoxalement élevés et la prise de ces AVD avaient semé le doute dans la communauté médicale. La cohorte ANRS CO12 CirVir est la plus ancienne cohorte prospective de patients infectés par les virus des hépatites B et C soutenue par l’ANRS[1]. Entre Mars 2006 et Décembre 2012, 1 353 patients avec cirrhose, non compliquée et histologiquement prouvée ayant pour origine une infection par le virus de l’hépatite C ont été inclus dans 39 centres français. Tous ces patients ont été inscrits dans des programmes de dépistage du CHC comme cela est recommandé, avec réalisation d’une échographie du foie tous les 6 mois. Les patients ont été suivis jusqu’en décembre 2016, ce qui permet l’analyse avec un recul médian de plus de 5 ans. Les chercheurs ont pu analyser l’incidence du CHC au cours des deux ères thérapeutiques successives (interféron puis AVD). Les analyses confirment que si le risque de cancer du foie est fortement diminué après éradication virale quel que soit le type de traitement (il est divisé par un facteur 4 environ), il persiste néanmoins et justifie de maintenir dans des programmes de dépistage les patients avec cirrhose virale C guérie. Les données de la cohorte CirVir rapportées dans cette étude ont par ailleurs permis d’apporter des réponses concernant le risque de cancer du foie sous AVD. Ce dernier n’est en effet pas augmenté par rapport à l’ère de l’interféron lorsqu’un certain nombre de facteurs confondants sont pris en compte dans les analyses. Ces résultats sont d’autant plus rassurants qu’ils ont été observés dans une cohorte prospective multicentrique suivie sur le long terme, ce qui a permis la réalisation d’analyses statistiques complexes et exhaustives au cours de différentes ères thérapeutiques. La cohorte ANRS CO12 CirVir, de par son caractère longitudinal prospectif, a permis ces dernières années d’étudier les facteurs associés à la survenue des principales complications cliniques chez les patients avec cirrhose. Près d’une vingtaine de travaux basés sur les données recueillies prospectivement dans l’ensemble des services d’Hépatologie du territoire sur 10 ans ont été publiés dans des revues internationales et couvrent des champs aussi larges que le carcinome hépatocellulaire, les infections bactériennes, les cancers extra-hépatiques ou les pathologies cardio-vasculaires.

[1] La cohorte ANRS CO12 CirVir, cohorte prospective multicentrique de patients atteints de cirrhose virale B et/ou C non compliquée, a été initiée en 2006 et a inclus 1 822 patients. Le suivi des patients a pris fin en 2017 et une grande partie d’entre eux ont désormais été inclus dans la cohorte ANRS CO22 HEPATHER.

Une nouvelle voie pour moduler la réponse immunitaire anti-tumorale

Posted on by Lea Roy

Cellules cancéreuses d’un mélanome.  Inserm/Valencia, Julio C., 2018

Des chercheurs de l’Inserm, du CNRS, de l’Université Paris-Sud, de Gustave Roussy et de l’Institut Curie ont identifié un nouvel acteur dans la régulation de l’expression du gène PD-L1 : il s’agit du complexe eIF4F dont le rôle est de contrôler la fabrication des protéines.

Ce complexe pourrait devenir un marqueur prédictif de réponse aux traitements par immunothérapie. Par ailleurs, les chercheurs montrent pour la première fois qu’en inhibant ce complexe eIF4F, on obtient un effet anti-tumoral qui est lié à la diminution de l’expression de PD-L1, et qui fait donc intervenir le système immunitaire. 

Ils espèrent pouvoir utiliser des inhibiteurs d’eIF4F comme agents anti-cancéreux dans le futur, seuls ou plus probablement en combinaison avec d’autres traitements. 

Le système immunitaire, qui assure notre défense contre les maladies, paraissait désarmé il y a encore quelques années pour combattre le cancer. Les avancées en immunothérapie permettent de corriger cette déficience : il est désormais possible d’apprendre au système immunitaire à reconnaître et à détruire les cellules cancéreuses. Les lymphocytes retrouvent alors leur capacité initiale à combattre la tumeur au lieu de la protéger.

Exprimée à la surface des lymphocytes T, la molécule PD-1 (programmed cell death) se lie à une autre molécule présente à la surface de certaines cellules tumorales ou immunitaires, PD-L1. Cette interaction rend, en quelque sorte, la cellule tumorale invisible au système immunitaire, en désactivant (ou désarmant) le lymphocyte T. 

Depuis quelques années, les traitements par immunothérapies ciblant l’interaction entre PD-L1 et PD-1 ont révolutionné la prise en charge du mélanome et d’autres cancers.

Cependant de nombreux patients ne répondent pas au traitement. Ces molécules sont très efficaces pendant plusieurs mois ou années mais chez seulement 10 à 20% des patients, tous types de cancers confondus.

« Le développement de biomarqueurs est donc un enjeu majeur pour être capable d’identifier les patients susceptibles de répondre au traitement » explique le Pr Caroline Robert, chef du service de dermatologie à Gustave Roussy.

« Une quantité élevée de PD-L1 dans les tumeurs est un indicateur important car elle est souvent associée à de bonnes réponses aux anti-PD1. Cependant, les mécanismes de la régulation de l’expression de PD-L1 ne sont pas complètement connus » précise Stephan Vagner, directeur de recherche Inserm et chef de l’équipe Biologie de l’ARN à l’Institut Curie.

Dans cette nouvelle publication, les chercheurs montrent pour la première fois qu’un complexe appelé eIF4F, qui est impliqué dans la phase d’initiation de la traduction des ARN messagers en protéines, régule l’expression de PD-L1 et qu’en ciblant eIF4F dans les cellules tumorales, il est possible de stimuler l’immunité anti-tumorale mimant ainsi l’effet d’une immunothérapie.

Dans cette étude, les chercheurs ont principalement utilisé le mélanome comme modèle mais ils ont également réalisé des expériences avec des cellules de cancer du poumon, du sein et du colon.

Ils vont maintenant évaluer l’apport de l’étude de la formation du complexe eIF4F en tant que marqueur prédictif de réponse aux traitements par immunothérapie.

Ils développent par ailleurs des modèles de traitements de mélanome reposant sur l’utilisation d’inhibiteurs du complexe eIF4F en combinaison avec d’autres traitements afin d’augmenter l’efficacité thérapeutique et de lutter contre les résistances. 

                                               

Cette étude a été soutenue par l’Inserm, le CNRS, Gustave Roussy et l’Institut Curie. Elle est également financée grâce à la Ligue Nationale Contre le Cancer (Equipe labellisée), l’Institut National du Cancer, le collectif ‘Ensemble contre le mélanome’ et l’association ‘Vaincre le Mélanome’, le SIRIC Socrate, la Fondation Bettencourt Schueller et la Fondation ARC pour la Recherche sur le Cancer.

Troubles du spectre de l’autisme: une étude d’imagerie cérébrale inédite semble remettre en cause le modèle théorique dominant.

Posted on by Priscille Rivière

©Inserm/Arribarat, Germain

Dans le cadre du programme scientifique InFoR-Autism*, soutenu par l’Institut Roche, une étude de neuroimagerie IRM s’est intéressée aux liens entre la connectivité anatomique locale et la cognition sociale chez des personnes présentant des troubles du spectre de l’autisme (TSA). Fruits de la collaboration entre la Fondation FondaMental, des chercheurs de l’Inserm, NeuroSpin (CEA Paris-Saclay) et les Hôpitaux universitaires Henri Mondor, AP-HP, les résultats semblent remettre en question le modèle théorique dominant selon lequel les TSA proviendraient d’un déficit de connexions « longue-distance » entre des neurones situés d’un bout à l’autre du cerveau, associé à une augmentation de la connectivité neuronale à « courte distance », entre des zones cérébrales adjacentes. Publiés dans Brain, ces travaux pourraient, s’ils étaient confirmés à plus large échelle, ouvrir la voie à l’exploration de nouvelles approches thérapeutiques.

Les troubles du spectre de l’autisme (TSA) sont des troubles du neuro-développement qui se caractérisent par des troubles de la communication, une altération des interactions sociales et des anomalies sensorielles et comportementales. Les travaux menés en génétique et en imagerie cérébrale suggèrent que des anomalies du développement du cerveau, concernant notamment la formation des réseaux neuronaux et le fonctionnement des synapses, pourraient participer à la survenue des TSA. 

Ces dernières années, des travaux de neuroimagerie ont mis en évidence, chez des personnes présentant des TSA, des anomalies du fonctionnement de certaines aires cérébrales que l’on sait responsables du traitement des émotions, du langage ou encore des compétences sociales. Des travaux sur la connectivité cérébrale des personnes avec TSA ont notamment mis en évidence un déficit de connexions « longue distance » contrastant avec une augmentation de la connectivité « courte distance ». Ces résultats ont servi de base à l’élaboration d’un modèle théorique de compréhension des TSA, selon lequel le défaut d’attention sociale et de traitement de l’information observé (difficulté à appréhender une situation dans son ensemble, attention portée à certains détails) s’explique par une saturation d’informations traitées par le cerveau, liée à l’augmentation de la connectivité neuronale entre des zones cérébrales adjacentes.

Pour autant, le Pr Josselin Houenou, professeur de psychiatrie à l’UPEC, chercheur au sein de l’Inserm, praticien aux Hôpitaux universitaires Henri Mondor, AP-HP et dernier auteur de l’étude publiée dans Brain, précise : « ce modèle repose sur l’étude de populations pédiatriques hétérogènes, comprenant des enfants autistes d’âges variables et à la symptomatologie très variée, et sur des méthodes de neuroimagerie peu spécifiques ne permettant pas de mesurer avec fiabilité la connectivité ‘’courte distance’’. »

Afin de tester le modèle actuel, les auteurs de cette étude ont utilisé une innovation conçue par Miguel Gevara, Jean-François Mangin et Cyril Poupon à NeuroSpin, à savoir un atlas spécifiquement dédié à l’analyse par tractographie de 63 connexions « courte distance » à partir d’images obtenues par IRM de diffusion (IRMd). L’IRMd permet de mettre en évidence in vivo les faisceaux de matière blanche du cerveau en mesurant la diffusion des molécules d’eau, notamment le long des axones. Il est alors possible par tractographie de reconstituer de proche en proche les trajets des faisceaux de fibres nerveuses représentés sous la forme d’un tractogramme.

Les auteurs ont pu ainsi étudier les liens entre la connectivité « courte distance » et la cognition sociale chez une population adulte homogène de personnes présentant des TSA, issues de la cohorte InFoR-Autism* (27 personnes présentant des TSA sans déficience intellectuelle et 31 personnes contrôle), cohorte offrant l’une des bases de données les plus riches par patient et par témoin.

« La puissance de la cohorte InFoR-Autism* réside dans la grande richesse des données recueillies pour chaque sujet inclus. Nous avons pu ainsi mettre en lien les résultats de neuroimagerie obtenus avec les scores de cognition sociale, mesurant l’habileté sociale, l’empathie, la motivation sociale, etc.) », rappelle le Dr Marc-Antoine d’Albis, Hôpital Henri Mondor, Inserm U955, premier auteur de l’étude.

Découverte d’un déficit de la connectivité cérébrale « courte distance » associé à un déficit d’interaction sociale et d’empathie

Les résultats obtenus montrent que les sujets souffrant de TSA présentent une diminution de la connectivité dans 13 faisceaux « courte distance », en comparaison avec les sujets contrôles. De plus, cette anomalie de la connectivité des faisceaux « courte distance » est corrélée au déficit de deux dimensions de la cognition sociale (à savoir, les interactions sociales et l’empathie) chez les sujets présentant des TSA. 

Ces résultats préliminaires sont bel et bien en opposition avec le modèle théorique actuel selon lequel le défaut d’attention sociale et de traitement de l’information chez les personnes présentant des TSA s’explique par une augmentation de la connectivité neuronale entre des zones cérébrales adjacentes. Ils nécessitent maintenant d’être confirmés par des études menées chez des enfants présentant des TSA ainsi que l’explique le Pr Josselin Houenou.

Pour le Pr Josselin Houenou, « ces résultats sont préliminaires mais ils suggèrent que ces anomalies de la connectivité ‘’courte distance’’ pourraient être impliquées dans certains déficits de la cognition sociale présents chez les sujets autistes. Il est maintenant nécessaire de conduire des études similaires chez des enfants afin de confirmer les résultats obtenus chez les adultes. Les cohortes pédiatriques permettent des études chez des enfants d’âges – et donc de maturations cérébrales – variés et cela implique de prendre en compte une population de sujets bien plus importante.

Si ces premières conclusions étaient confortées, cela permettrait d’envisager le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour les déficits de la cognition sociale. Par exemple, la stimulation magnétique transcrânienne pourrait être explorée car la connectivité cérébrale entre des zones adjacentes est localisée en superficie du cerveau. »

* InFoR-Autism

La Fondation FondaMental, l’Inserm, Inserm Transfert et l’Institut Roche sont partenaires depuis fin 2012 dans le cadre du programme scientifique InFoR Autism, dont l’objectif est de réaliser un suivi des variables cliniques, biologiques et d’imagerie cérébrale afin d’étudier la stabilité et l’évolution des TSA. Au total, 117 patient·e·s et 57 volontaires sain·e·s, âgé·e·s de 6 à 56 ans, ont été inclus dans l’étude. Il s’agit de l’une des cohortes proposant l’une des bases de données (cliniques, biologiques, eye tracking, et imagerie) les plus riches par patient et témoin.

Les « séquences enchevêtrées » : un mécanisme indispensable à la formation de la mémoire

Posted on by Lea Roy

©Photo by Annie Spratt – Unsplash 

Une équipe de recherche du CNRS, de l’Université PSL, du Collège de France et de l’Inserm vient de lever une part du voile qui entoure encore l’activité du cerveau pendant notre sommeil.  Si l’on sait que certains neurones se réactivent à ce moment pour consolider nos souvenirs, on ignorait encore comment ces cellules pouvaient se « souvenir » de l’ordre dans lequel s’allumer. Les chercheurs ont découvert que la réactivation des neurones durant le sommeil repose sur une activation qui a lieu au cours de la journée : les séquences thêta « enchevêtrées ». Leurs résultats sont publiés le 9 novembre 2018 dans Science.

La répétition est la meilleure méthode de mémorisation, pour les neurones eux-mêmes. C’est le principe de ce que les neurobiologistes nomment réactivations de séquences : durant le sommeil, les neurones de l’hippocampe liés à une tâche s’activent très rapidement à tour de rôle dans un ordre précis, ce qui consolide le souvenir de cette tâche. Les réactivations de séquences sont fondamentales pour la mémorisation à long terme et les échanges entre l’hippocampe et le reste du cerveau. Présentes seulement au repos, elles apparaissent donc après l’activité initiale des neurones, ce qui sous-entend qu’ils « mémorisent » dans quel ordre s’allumer. Mais par quel mécanisme ?

Une équipe de chercheurs du Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CNRS/Inserm/Collège de France)1 vient de répondre à cette question en étudiant chez des rats les séquences d’activité de leurs cellules de lieu. Celles-ci sont des neurones de l’hippocampe qui s’allument en suivant la position de l’animal dans l’environnement lorsqu’il se déplace. Lentement d’abord, pendant qu’il effectue son déplacement, puis très rapidement lors des réactivations de séquences au cours du sommeil. Mais les neurobiologistes connaissent un autre type de séquences, appelées séquences thêta, qui répètent rapidement l’activation des mêmes cellules de lieu lorsque l’animal se déplace, en parallèle des séquences lentes. Ces séquences thêta sont donc dites « enchevêtrées ».

Lentes ou enchevêtrées, lesquelles de ces séquences sont nécessaires à l’apparition des réactivations de séquences, et permettent donc la consolidation des souvenirs pendant le sommeil ? Les chercheurs l’ont découvert grâce à un système ingénieux qui désactive les séquences enchevêtrées, sans toucher aux séquences lentes : les animaux sont transportés sur un train électrique, dans un wagon muni d’un tapis roulant (voir Image). Lorsque le tapis est à l’arrêt, les séquences enchevêtrées disparaissent, et celles-ci reviennent quand le tapis fonctionne.

Les chercheurs ont alors pu observer qu’après plusieurs tours en train avec le tapis roulant à l’arrêt, les cellules de lieu de l’hippocampe des rats ne se réactivent pas au cours du sommeil dans le même ordre que pendant l’éveil. Au contraire, après un trajet en train avec le tapis en marche, les réactivations de séquences sont bien présentes. Ainsi, ce sont les séquences thêta enchevêtrées pendant le mouvement qui sont indispensables à la consolidation de la mémoire au cours du sommeil.

Les chercheurs poursuivent leurs travaux en s’intéressant maintenant à l’intégration d’informations non-spatiales, comme les objets ou les textures, dans les séquences enchevêtrées, ainsi qu’à leur réactivation pendant le sommeil.

 

  1. Membre associé de l’Université PSL, le Collège de France mène depuis 2009 une politique volontariste d’accueil d’équipes indépendantes qui bénéficient de services techniques et scientifiques mutualisés et d’un environnement multidisciplinaire exceptionnel. Vingt-deux équipes sont actuellement hébergées au sein du Centre interdisciplinaire de recherche en biologie ainsi que dans les instituts de chimie et de physique du Collège de France. Soutenu notamment par le CNRS, ce dispositif est ouvert aux chercheurs français et étrangers. Il contribue à consolider l’attractivité de Paris dans la géographie mondiale de la recherche.

Un récepteur des sels biliaires contrôle la réplication du virus de l’hépatite B

Posted on by Lea Roy

 Hépatite en voie de guérison : foyers de macrophages contenant de la bile et des pigments. ©Inserm/Hadchouel, Michelle, 1990

Des chercheurs du CIRI – Centre international de recherche en infectiologie de Lyon (Inserm, CNRS, ENS de Lyon et Université Claude Bernard Lyon 1) soutenus par l’ANRS montrent le lien entre l’activation d’un récepteur des sels biliaires présent dans les cellules du foie et la diminution de la réplication du virus de l’hépatite B chez des souris infectées par ce virus. Cette étude coordonnée par le Pr. Patrice André (Université Claude Bernard Lyon 1) vient de faire l’objet d’une publication dans la revue The FASEB journal.

Malgré l’existence d’un vaccin efficace et bien toléré, l’hépatite B due à l’infection par le virus de l’hépatite B (VHB) reste un problème mondial de santé publique avec 250 millions de personnes chroniquement infectées, présentant un haut risque de développer une cirrhose du foie et un cancer. Les antiviraux directs actuels réduisent significativement ce risque de complications mais ne parviennent pas à induire le contrôle de l’infection par les défenses immunitaires de l’hôte, ce qui oblige à un traitement à vie.

Une équipe de chercheurs soutenue par l’ANRS a étudié le rôle du récepteur Farnesoid X (FXR) dans le contrôle de l’infection par le VHB. FXR est un récepteur nucléaire du foie qui est activé par les sels biliaires et dont la principale fonction connue est de contrôler la synthèse et l’excrétion des sels biliaires dans la bile.

Les travaux antérieurs de la même équipe de recherche avaient déjà suggéré une interdépendance entre les sels biliaires et l’hépatite B. Une première partie de l’étude publiée ce mois d’octobre, menée sur des modèles cellulaires in vitro, permet d’en révéler un mécanisme. Une seconde partie effectuée in vivo confirme ces résultats.

En effet, les chercheurs ont pu montrer in vitro que FXR est un facteur de l’hôte favorisant la réplication du VHB. Cette multiplication virale est réprimée en cas d’inhibition de l’expression de FXR ou lors de son activation via des molécules agonistes mimant l’action des sels biliaires.

Puis, dans un modèle de souris infectées par le VHB, les chercheurs ont évalué les effets d’un traitement par agonistes afin d’activer le récepteur FXR. Ils ont alors constaté que la réplication du VHB était moins active chez les souris traitées que chez les souris contrôles. Ce résultat montre pour la première fois in vivo que l’activation du récepteur FXR par une molécule agoniste peut mener à la répression de la réplication du VHB. Enfin, les scientifiques ont également observé que les jeunes souris infectées par le VHB ne répondaient pas au traitement contrairement aux souris adultes.

Ce fait suggère que le manque de maturation de la voie des sels biliaires pourrait participer au risque augmenté d’infection chronique par le VHB observé chez les nouveau-nés et les jeunes enfants.


« Cette étude introduit un nouveau concept, à savoir que le rôle du métabolisme des sels biliaires est plus large qu’attendu et s’étend au contrôle d’au moins une infection virale » commente Patrice André « Les agonistes de FXR pourraient fournir une approche thérapeutique complémentaire pour alléger le fardeau des traitements à vie pour ces patients infectés par le VHB. »

Ce travail a fait l’objet d’un dépôt de brevet par Inserm transfert. « Pour amener en clinique ces avancées et un nouvel agoniste que nous avons identifié, nous avons créé une start-up, EnyoPharma, qui a acquis la licence du brevet. » explique Patrice André qui ajoute : « les résultats d’un essai de phase 1 seront bientôt disponibles et une phase 2 est en préparation. »

Les personnes âgées ne porteraient pas de lunettes adaptées à leur vue

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Des chercheurs de l’Inserm, de l’Université de Bordeaux et de Sorbonne Université ont publié une étude qui montre, dans une population de personnes âgées, que près de 40 % ont un trouble visuel (tel que la myopie, l’hypermétropie ou l’astigmatisme) mal corrigé et pourraient donc avoir une vue améliorée par le port de lunettes mieux adaptées. Ces résultats sont publiés dans la revue JAMA Ophthalmology.

Les troubles visuels sont fréquents dans la population âgée et associés à des conséquences délétères sur la santé, notamment sur la qualité de vie et la dépendance dans les activités de la vie quotidienne. La myopie, l’hypermétropie ou l’astigmatisme représentent encore des causes importantes de troubles visuels alors qu’ils sont corrigeables par le port de lunettes bien adaptées à la vue.

A partir des données de la cohorte Alienor ayant évalué plus de 700 personnes âgées de 78 ans et plus, des chercheurs de l’Inserm, de l’Université de Bordeaux et de Sorbonne Université se sont intéressés aux troubles visuels liés aux erreurs de réfractions (telles que la myopie, l’hypermétropie ou l’astigmatisme) mal ou non corrigés par des lunettes ou des lentilles de vue adaptées.

Dans cette étude, les chercheurs ont montré que près de 40 % des personnes âgées de 78 ans et plus ne portent pas de lunettes adaptées à leur vue.

« Les raisons sont multiples explique Catherine Helmer, chercheuse Inserm en charge de l’étude, elles peuvent être liées à un fatalisme laissant penser qu’il est normal que la vue décline avec l’âge ou encore à des raisons financières persistantes malgré les aides existantes. »

De plus, le port de lunettes non adaptées est estimé à près de 50 % chez les personnes examinées dans leur lieu de vie (parce qu’elles n’ont pas souhaité ou pas pu se déplacer au centre hospitalier) et elle est de 35 % chez les personnes avec des pathologies oculaires liées à l’âge (dégénérescence maculaire liée à l’âge, glaucome…).

 « Au-delà du nombre important de troubles visuels mal corrigés dans l’ensemble de la population étudiée, la part encore plus élevée de mauvaise correction chez les personnes examinées dans leur lieu de vie devrait inciter à la mise en place d’actions de prévention les ciblant spécifiquement. De plus, le fait de retrouver un nombre important de troubles visuels mal corrigés également chez des personnes présentant des pathologies oculaires – et qui sont le plus souvent suivies pour ces pathologies souligne la nécessité d’être attentif à ces corrections inadaptées. » conclut Catherine Helmer.

Expédition 5300, une mission scientifique dans la ville la plus haute du monde

Posted on by Priscille Rivière

©Flore Avram/Inserm

Une quinzaine de scientifiques sous la direction de Samuel Vergès, chercheur Inserm au sein du laboratoire « Hypoxie et physiopathologies cardiovasculaire et respiratoire » (Inserm/Université Grenoble Alpes), vont mener une expédition scientifique sur l’effet du manque d’oxygène sur la santé. Début 2019, ils se rendront pendant 6 semaines dans la ville la plus haute du monde, à 5 300 m, au Pérou, pour étudier les adaptations physiologiques de ses habitants à des conditions de vies extrêmes mais aussi analyser leurs problèmes de santé spécifiques liés à l’altitude. À terme, les chercheurs souhaitent utiliser ces données pour mieux comprendre et traiter des pathologies liées au manque d’oxygène.

Comprendre comment l’organisme humain peut s’adapter au manque d’oxygène, déterminer pourquoi certaines personnes n’arrivent pas à développer de tels mécanismes, identifier des moyens d’aider à mieux tolérer le manque d’oxygène sont autant d’enjeux essentiels tant pour les personnes se rendant ou résidant en haute altitude que pour le traitement de nombreuses maladies dans des environnements moins extrêmes.

Située au Pérou à 5 300 m d’altitude, à la frontière avec la Bolivie, La Rinconada est une ville dont l’activité économique principale est liée à l’exploitation d’une mine d’or. Les employés de cette mine et leur famille y vivent dans des conditions extrêmes non seulement du fait de l’altitude (plus élevée que celle du Mont-Blanc) mais aussi de l’impossibilité d’acheminer des services tels que l’électricité ou l’eau courante.

L’altitude représente un environnement extrême mettant en valeur les capacités et les limites d’adaptation de l’organisme humain. La diminution de la quantité d’oxygène disponible en altitude (l’hypoxie) fait de cet environnement un véritable laboratoire à ciel ouvert. C’est pourquoi La Rinconada a retenu l’attention des scientifiques grenoblois.

Les objectifs scientifiques de la mission

Les chercheurs de l’unité 1042 de l’Inserm, spécialisés dans la recherche sur l’altitude et l’hypoxie, travailleront de concert avec d’autres équipes internationales pour mettre en place en février 2019 un laboratoire éphémère de physiologie et biologie humaines au cœur de la ville de La Rinconada. Afin de mieux soigner les conséquences physiopathologiques et les maladies liées au manque d’oxygène, ils souhaitent faire avancer la recherche dans différents domaines.

Améliorer les soins

Lorsqu’une personne résidant habituellement en plaine se rend en altitude, trois phénomènes majeurs et délétères pour la santé peuvent apparaître :

– le mal aigu des montagnes, un syndrome qui associe maux de tête, nausées, fatigue, trouble du sommeil et dont souffre la moitié des personnes qui montent à plus de 4 000 m d’altitude ;

– l’œdème pulmonaire de haute altitude ;

– l’œdème cérébral de haute altitude ;

Ces deux derniers phénomènes sont beaucoup plus graves et peuvent être fatals. Aujourd’hui, seul l’apport d’oxygène par des bouteilles ou la ré-oxygénation par le biais d’un caisson hyperbare peuvent y remédier. Pour y faire face, Il se pourrait que les habitants de La Rinconada aient pu au cours du temps développer des adaptations génétiques à la vie en altitude. Il semble cependant qu’ils soient aussi touchés de façon fréquente par un autre type de pathologie : le syndrome de mal chronique des montagnes, qui concerne les personnes résidant en permanence en altitude.

Comprendre les mécanismes d’adaptation à l’hypoxie d’altitude est la priorité des chercheurs pour soigner les patients souffrant du manque d’oxygène à La Rinconada mais également pour soigner des pathologies plus courantes en plaine. Des pathologies comme la bronchopneumopathie chronique obstructive, l’apnée du sommeil ou la drépanocytose se caractérisent en effet par une exposition du malade à des conditions d’oxygénation insuffisante du fait d’anomalies respiratoires ou hématologiques. Comprendre comment l’organisme humain peut tolérer plus ou moins difficilement l’hypoxie pourrait permettre d’individualiser les soins et d’affiner les prises en charge thérapeutiques.

Faire progresser la technologie

L’unité 1042 développe certains outils diagnostiques ou de prise en charge thérapeutique s’appliquant aux conditions de moindre oxygénation, que ce soit en altitude ou chez le malade respiratoire par exemple. Lors d’une expédition antérieure dans l’Himalaya, l’équipe du Dr Vergès a ainsi mis au point un masque d’altitude visant à améliorer la diffusion de l’oxygène à travers les poumons. Ce masque est sur le point d’être commercialisé auprès des personnes vivant en plaine et se rendant an altitude

Transposer à la vie dans l’espace

Une fois quitté l’environnement terrestre, il est très difficile de reproduire des conditions identiques à la vie sur Terre en termes de disponibilité en oxygène. Ceci signifie que les futurs voyageurs et habitants spatiaux devront être capables de vivre en permanence dans des conditions d’oxygénation équivalentes à la haute altitude et donc de développer des mécanismes d’adaptation à l’hypoxie dont les populations de haute altitude sur Terre sont devenues expertes au fil des générations. Comprendre ces mécanismes d’adaptation, leurs intérêts et leurs limites permet ainsi de mieux concevoir l’adaptation des hommes à une vie en dehors de l’atmosphère terrestre.

Près de 20 experts scientifiques et médicaux européens et péruviens seront présents lors de cette expédition.

Le déroulement de l’expédition

Un premier repérage de 10 jours début octobre au Pérou a permis à l’équipe de chercheurs de mettre en place les aspects logistiques particulièrement exigeants d’une telle expédition, d’établir les relations nécessaires avec les acteurs sur place ainsi que d’étudier avec Ivan Hancco, médecin péruvien à La Rinconada, les données préliminaires collectées ces derniers mois auprès des habitants de la ville. Ces données ont indiqué des niveaux très élevés par rapport à d’autres populations d’altitude du syndrome de mal chronique des montagnes. Des particularités sanguines traduisant des réponses physiologiques extrêmes à l’hypoxie ont été relevées également.

À partir de février 2019, 40 habitants de La Rinconada vont être scannés de la tête aux pieds par les scientifiques. Les participants volontaires seront séparés en deux groupes, l’un présentant une bonne santé et donc une bonne tolérance à l’hypoxie d’altitude, l’autre présentant des symptômes d’intolérance (céphalées, vertiges, palpitations, cyanose, varices…) et probablement des pathologies sous-jacentes spécifiques encore à élucider. Deux groupes supplémentaires de 20 Péruviens habitants à Lima et, à moindre altitude, à Puno (3 800 m) seront également évalués de façon identique aux habitants de La Rinconada, afin de pouvoir comparer leurs caractéristiques.

Pendant 30 jours, les chercheurs vont étudier le profil génétique des participants, la qualité de leur sommeil, leurs capacités à l’effort physique, et récolter des analyses concernant leurs caractéristiques sanguines, cardiovasculaires et cérébrales.

Concrètement, un laboratoire scientifique et médical sera installé sur place pendant 6 semaines. Plusieurs centaines de kilos de matériel spécialisé seront ainsi transportés par avion et véhicules tous terrains sur les 3 lieux des évaluations au Pérou (Lima, Puno et La Rinconada). L’équipe de chercheurs étudiera 6 à 8 volontaires par jour, chacun ayant à passer deux journées auprès de l’équipe pour réaliser l’ensemble des évaluations. Les personnes seront également étudiées pendant leur sommeil et devront porter des capteurs pendant 24 heures. Certains des échantillons sanguins prélevés feront l’objet d’analyses biologiques sur place (viscosité sanguine par exemple), d’autres seront ramenés congelés en France pour être soumis à des analyses spécifiques (génétiques et épigénétiques notamment).

Les résultats obtenus doivent permettre d’identifier les mécanismes développés par l’organisme humain pour vivre avec moins d’oxygène : ceux développés au fil des générations par les Péruviens vivant en altitude, y compris du point de vue génétique, et ceux sur lesquels il serait possible d’agir afin d’aider l’organisme de personnes manquant d’oxygène à préserver un état de santé suffisant. La publication des premiers résultats de l’équipe se fera à partir de septembre 2019.

Un savoir-faire éprouvé

Cette expédition scientifique fait suite à d’autres déjà conduites par la même équipe de chercheurs :

– en 2011, un véritable laboratoire a été reconstitué dans le massif du Mont-Blanc à 4 300 m d’altitude pour étudier les modifications cérébrales lors d’une exposition en haute altitude de sujets habitant en plaine ;

– en 2015, l’équipe a mené une expédition scientifique internationale dans l’Himalaya regroupant 7 pays pour étudier les adaptations cardiorespiratoires et métaboliques de 50 sujets volontaires réalisant un trek jusqu’à plus de 5 000 m d’altitude.

Ces deux projets scientifiques ont conduit à la publication de nombreux articles scientifiques internationaux ainsi qu’au développement de certaines technologies et brevets. Deux articles publiés dans Neurology en 2013 et dans Frontiers in Physiology en 2016 ont par exemple démontré pour la première fois par IRM les modifications cérébrales associées à un séjour d’une semaine à plus de 4 000 m d’altitude.

Un brevet relatif au masque évoqué plus haut a été déposé et mis au point en laboratoire et a déjà été testé dans ces deux précédentes expéditions. Son utilisation augmente de 8 à 9 % la saturation (quantité d’oxygène dans le sang) en haute altitude, ce qui équivaut à reproduire des conditions d’oxygénation pour l’organisme correspondant à une altitude plus basse de 1 000 à 1 500 m que celle à laquelle se trouve réellement l’utilisateur.

Un vaste dispositif de communication

Conscients du caractère exceptionnel de cette mission scientifique et humanitaire, les chercheurs partageront chaque jour leur quotidien sur place grâce à l’implication de spécialistes en communication, dont certains seront présents au Pérou pendant l’expédition. Pour cela, un site internet, une page Facebook et un compte Instagram ont été créés. L’expédition sera également à suivre sur les réseaux sociaux de l’Inserm (Twitter, Facebook). Un documentaire sera réalisé sur place par un vidéaste professionnel.

Retour en vidéo sur la conférence de presse du 6 Novembre 2018


Développement d’une alternative à la greffe osseuse pour les patients édentés

Posted on by Priscille Rivière

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La diminution du volume osseux de la mâchoire chez les personnes édentées est la principale difficulté rencontrée pour la pose d’implants dentaires. Pour y remédier, la greffe osseuse est aujourd’hui la solution la plus fréquente. Celle-ci présente cependant plusieurs inconvénients dont une dégradation dans le temps de l’os greffé. Entre 2010 et 2015, Pierre Layrolle, chercheur Inserm, en collaboration avec des équipes norvégiennes, et allemandes, au sein du projet européen REBORNE, a testé une technique innovante d’augmentation osseuse chez 11 patients édentés, en combinant un biomatériau avec des cellules souches. Les résultats, parus dans la revue Stem Cell Research & Therapy montrent l’apparition d’os vivant sur la zone traitée en quantité suffisante pour permettre la pose d’implants ainsi qu’un maintien durable de cet os après la pose de prothèses dentaires.

Chez les patients édentés, on peut observer – faute de stimulation mécanique par la mastication – une fonte osseuse au niveau de l’os alvéolaire (entourant et maintenant la dent) qui représente un tiers des contre-indications pour la pose d’implants dentaires. En effet, cette intervention nécessite un volume osseux suffisant afin de ne pas risquer de toucher le nerf facial, ce qui aurait pour conséquence de créer une paralysie du visage. Or, en l’absence d’un volume osseux suffisant sur le maxillaire pour soutenir les tissus mous de la gencive, même le dentier, s’avère peu adapté.

Si l’augmentation osseuse utilisant des biomatériaux est utilisée avec succès pour combler une alvéole dentaire, aujourd’hui la technique la plus fréquente pour remédier à la perte ancienne de plusieurs dents est celle de la greffe osseuse avec un prélèvement d’os effectué sur la mandibule ou le crâne du patient. Outre les risques post-opératoires associés à la création de deux sites chirurgicaux, d’une quantité limitée de matériau osseux disponible chez un même patient et de douleurs post-opératoire, cette technique s’avère peu durable dans le temps. En effet, l’os transplanté a tendance à se résorber très vite ; faute de vascularisation et de continuité avec l’os sous-jacent d’origine, il est dégradé par les cellules immunitaires qui le reconnaissent comme un corps étranger.

C’est sur une solution durable d’augmentation osseuse alvéolaire qu’a travaillé de 2010 à 2015 Pierre Layrolle, chercheur Inserm responsable de l’équipe « Inflammation et communications cellulaires dans les pathologies osseuses » (Unité 1238, Inserm/Université de Nantes) en collaboration avec des équipes norvégiennes et allemandes au sein du projet Reborne. Cet essai clinique européen, porte sur le suivi de 11 patients édentés depuis plusieurs années et traités avec une technique innovante d’augmentation osseuse mandibulaire basée sur le principe de la « thérapie cellulaire ». 

Pour remplacer les lamelles d’os (contenant les cellules du patient et des facteurs de croissance) utilisées classiquement en augmentation osseuse, l’équipe de recherche a utilisé un biomatériau, le phosphate de calcium, auquel elle a adjoint des cellules souches prélevées dans la moelle osseuse de la hanche du patient et amplifiées en culture.

En effet, si le phosphate de calcium n’est pas capable de régénérer de l’os, il permet aux cellules souches – qui elles ont cette fonction – de s’y fixer. Ce biomatériau est de plus très résistant à l’action de dégradation des cellules immunitaires. Le mélange ainsi obtenu a été appliqué  sur la partie édentée de la mandibule.

Durant 5 mois, les chercheurs ont contrôlé la bonne formation osseuse autour de la greffe, puis ils ont produit un modèle 3D de la partie augmentée pour choisir le type d’implant adapté à chaque patient. Le prélèvement effectué au moment de la pose des implants a révélé que chez les 11 patients non seulement le tissu formé était bien de l’os en quantité suffisante pour justifier la pose d’implants dentaires, mais qu’il était de plus vascularisé contrairement aux greffes osseuses traditionnelles. Deux ans après la pose des implants et des prothèses dentaires, ceux-ci sont fonctionnels chez les 11 patients.

Suite à ces résultats positifs, l’équipe de recherche lance en 2018 le projet européen MAXIBONE, toujours coordonné par Pierre Layrolle. Portant sur 150 patients, cet essai clinique a pour objectif de comparer à plus large échelle les résultats de l’augmentation osseuse maxillaire par thérapie cellulaire avec ceux de la greffe osseuse classique en évaluant la quantité d’os formé entre ces deux types de transplants et leur coût spécifique. Ce projet examinera également la possibilité de remplacer les cellules souches du patient (autologues) par des cellules souches d’un donneur dans la thérapie cellulaire. Cela pourrait permettre de pallier non seulement les difficultés techniques liées au coût et à la complexité du prélèvement et de la conservation des cellules autologues, mais également de compenser l’inégalité des individus à générer plus ou moins efficacement de l’os.

Le projet FP7 Reborne, essai clinique de phase 2, a fait l’objet d’un financement européen de 2010 à 2015.
Le projet H2020 Maxibone, essai clinique de phase 3, fait l’objet de deux financements européens et commencera début 2019.

Pierre Layrolle sera présent au festival international de science-fiction nantais Les Utopiales du 31 octobre au 5 novembre 2018 pour des démonstrations de bioimpression 3D. Il animera la table ronde « En chair étrangère : accepter un corps étranger » le mercredi 31 octobre à 14h

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