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Année : 2018

Pandoravirus : des virus géants qui inventent leurs propres gènes

Posted on by Lea Roy

Pandoravirus quercus, trouvé à Marseille. Coupe fine visualisée en microscopie électronique. Barre d’échelle : 100 nm. ©IGS- CNRS/AMU.

La famille de virus géants pandoravirus s’enrichit de trois nouveaux membres, isolés par des chercheurs du laboratoire Information génomique et structurale (CNRS/Aix‐Marseille Université), associés au laboratoire Biologie à grande échelle (CEA/Inserm/Université Grenoble‐Alpes) et au CEA-Genoscope. Lors de sa découverte1, cette famille de virus avait étonné par son étrangeté – génomes géants, nombreux gènes sans équivalent connu. Dans Nature Communications le 11 juin 2018, les chercheurs proposent une explication : les pandoravirus seraient des fabriques à nouveaux gènes – et donc à nouvelles fonctions. De phénomènes de foire à innovateurs de l’évolution, les virus géants continuent de secouer les branches de l’arbre de la vie !

 

En 2013, la découverte de deux virus géants ne ressemblant à rien de connu brouillait la frontière entre monde viral et monde cellulaire[1]. Ces pandoravirus sont aussi grands que des bactéries et dotés de génomes plus complexes que ceux de certains organismes eucaryotes[2]. Mais leur étrangeté – une forme inédite d’amphore, un génome énorme[3] et atypique – posait aussi la question de leur origine. 

La même équipe a depuis isolé trois nouveaux membres de la famille à Marseille, Nouméa et Melbourne. Avec un autre virus trouvé en Allemagne, cela fait désormais six cas connus que l’équipe a comparés par différentes approches. Ces analyses montrent que, malgré une forme et un fonctionnement très similaires, ils ne partageant que la moitié de leurs gènes codant pour des protéines. Or, les membres d’une même famille ont généralement bien plus de gènes en commun…

De plus, ces nouveaux membres de la famille possèdent un grand nombre de gènes orphelins, c’est‐à‐dire codant pour des protéines sans équivalent dans le reste du monde vivant (c’était déjà le cas pour les deux premiers pandoravirus découverts). Cette caractéristique inexpliquée est au cœur de tous les débats sur l’origine des virus. Mais ce qui a le plus étonné les chercheurs, c’est que ces gènes orphelins sont différents d’un pandoravirus à l’autre, rendant de plus en plus improbable qu’ils aient été hérités d’un ancêtre commun à toute la famille !

Analysés par différentes méthodes bioinformatiques, ces gènes orphelins se sont révélés très semblables aux régions non‐codantes (ou intergéniques) du génome des pandoravirus. Face à ces constats, un seul scénario pourrait expliquer à la fois la taille gigantesque des génomes des pandoravirus, leur diversité et leur grande proportion de gènes orphelins : une grande partie des gènes de ces virus naîtrait spontanément et au hasard dans les régions intergéniques. Des gènes « apparaissent » donc à des endroits différents d’une souche à l’autre, ce qui explique leur caractère unique.  

Si elle est avérée, cette hypothèse révolutionnaire ferait des virus géants des artisans de la créativité génétique, qui est un élément central, mais encore mal expliqué, de toutes les conceptions de l’origine de la vie et de son évolution.

[1] Communiqué de presse du 18 juillet 2013 : https://www2.cnrs.fr/presse/communique/3173.htm 

[2] Organismes dont les cellules sont dotées de noyaux, contrairement aux deux autres règnes du vivant, les bactéries et les archées.

[3] Jusqu’à 2,7 millions de bases.

Voir aussi « Behind the paper: Giant pandoraviruses create their own genes » sur le blog natureecoevocommunity.nature.com 

Ces recherches ont bénéficié, entre autres, d’un financement de la Fondation Bettencourt Schueller à Chantal Abergel, lauréate 2014 du prix « Coup d’élan pour la recherche française ».

Un programme informatique capable de détecter et d’identifier automatiquement des lésions cérébrales

Posted on by Lea Roy

 ©Emmanuel Barbier – Inserm/Inria/Univ. Grenobles Alpes  – Figure d’IRM chez l’homme obtenue ici en présence d’une tumeur cérébrale. En gris, des IRM classiques, en couleur, des IRM quantitatives.

La radiologie du futur viendra-t-elle du machine learning ? C’est en tous cas ce que pensent des chercheurs de l’Inserm et d’Inria qui travaillent en collaboration au sein d’Univ. Grenoble Alpes et qui ont développé un programme capable de localiser et de diagnostiquer différents types de tumeurs cérébrales par analyse d’images d’IRM. Ces analyses ont montré des résultats de haute fiabilité avec 100% de localisations exactes et plus de 90% de diagnostics corrects du type de tumeurs. Cette méthode innovante et ses résultats font l’objet d’une étude publiée dans la revue IEEE-TMI.

L’IRM, ou imagerie par résonance magnétique, est la technique d’imagerie médicale de référence dans l’obtention d’images très détaillées du cerveau car elle permet de mettre en évidence de nombreuses caractéristiques des tissus cérébraux.  L’IRM peut produire des images dites quantitatives, c’est-à-dire qui cartographient chacune un paramètre mesurable du cerveau (par exemple le débit sanguin, le diamètre vasculaire…). Bien que la qualité de ces images quantitatives soit plus indépendante du calibrage des appareils de mesure que celle des images classiques obtenues par IRM et qu’elle soit donc plus fiable, ce type de technique est encore peu utilisé en IRM clinique. 

C’est sur des protocoles d’exploitation de ces images quantitatives que travaillent des chercheurs de l’Inserm en collaboration avec une équipe de recherche de d’Inria au sein d’Univ. Grenoble Alpes. Les chercheurs ont combiné différents outils mathématiques innovants, pour apprendre à un programme informatique à analyser les images quantitatives issues d’IRM cérébraux et à diagnostiquer d’éventuelles tumeurs.

Dans un premier temps, le programme a appris à reconnaître les caractéristiques de cerveaux en bonne santé. Confronté ensuite à des images de cerveaux atteints de cancers, il est ainsi devenu capable de localiser automatiquement les régions dont les caractéristiques divergent de celles des tissus en bonne santé et d’en extraire les particularités.

Enfin, pour apprendre à l’intelligence artificielle à discriminer les différents types de tumeurs, les chercheurs lui ont ensuite indiqué le diagnostic associé à chacune des images de cerveaux malades qui lui avaient été présentées.

Afin de tester les capacités du programme à différencier les tissus sains des tissus pathologiques, l’équipe de recherche lui a fourni des images qui lui étaient inconnues, issues tantôt de cerveaux en bonne santé, tantôt de cerveaux malades. Le programme devait indiquer si une tumeur était présente dans ces images et être capable de la caractériser. Et l’intelligence artificielle s’est montrée très bonne élève en réussissant à localiser parfaitement (100%) les lésions et à les diagnostiquer de façon très fiable (plus de 90%).

« Aujourd’hui, l’obtention d’images quantitatives ne correspond pas à ce qui se fait en routine clinique dans les services d’IRM », précise Emmanuel Barbier, chercheur Inserm responsable de l’étude. « Mais ces travaux montrent l’intérêt d’acquérir ce type d’images et éclairent les radiologues sur les outils d’analyse dont ils pourront disposer prochainement pour les aider dans leurs interprétations. »

D’ici là, l’équipe de recherche va s’intéresser aux images les plus pertinentes à acquérir pour diagnostiquer le plus finement et avec la plus grande fiabilité possible les tumeurs cérébrales. Elle va donc poursuivre le développement des outils mathématiques destinés à l’amélioration des capacités d’auto-apprentissage de ce programme ; l’objectif à terme étant de parvenir à étendre le potentiel diagnostique de cette intelligence artificielle à d’autres pathologies cérébrales, telles que Parkinson.

Ces outils de machine learning par IRM quantitative appliqués aux tumeurs cérébrales sont actuellement en cours d’évaluation dans le cadre du Plan Cancer porté par l’Inserm, au sein du Programme Hétérogénéité Tumorale et Ecosystème.

Leur développement dans le cadre du diagnostic de la maladie de Parkinson est également en cours via le projet pluridisciplinaire NeuroCoG sur financement IDEX de l’Université Grenoble Alpes.

Nos choix alimentaires prédits par l’anatomie de notre cerveau

Posted on by Lea Roy

©Katherine Chase – Unsplash 

Plutôt gâteau ou légumes ? S’il est parfois difficile de manger sainement, une étude conduite par une équipe de chercheurs Inserm, CNRS et Sorbonne Université réunie autour de Liane Schmidt et de Hilke Plassmann au sein de l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM) a établi un lien entre l’anatomie de certaines régions de notre cerveau et la capacité de contrôle lors de choix alimentaires. Ces résultats sont publiés dans la revue The Journal of Neuroscience le 4 Juin 2018.

Manger sainement n’est pas chose aisée pour un grand nombre de personnes. La capacité à maintenir une alimentation équilibrée et à faire des choix nutritionnels sains varie grandement entre les individus.

D’un point de vue cognitif, faire un choix implique deux mécanismes principaux : le premier consiste à attribuer une valeur à chacune des options. Dans le cas des choix alimentaires, le goût de l’aliment et sa qualité nutritive peuvent par exemple déterminer sa valeur. Le deuxième mécanisme pour notre cerveau consiste à analyser la valeur donnée à chaque option pour choisir la plus adéquate, ici l’aliment auquel on aura attribué la valeur la plus importante.

Comment se traduisent ces prises de décisions dans le cerveau ? Pour répondre à ces questions, Liane Schmidt, chercheuse Inserm, Hilke Plassmann et leurs collaborateurs Anita Tusche du California Institute of Technology (USA), Cendri Hutcherson de l’Université de Toronto (Canada) et Todd Hare de l’Université de Zurich (Suisse) ont réuni les données d’imagerie cérébrale issues de quatre études portant sur la prise de décision alimentaire.

Dans trois de ces études, les participants ont effectué la même tâche qui consistait à évaluer leur appétence pour un aliment particulier selon trois critères: leur préférence naturelle, le goût de l’aliment et son bénéfice pour la santé. Les participants pouvaient ainsi baser leur choix uniquement sur le goût ou se concentrer sur l’intérêt nutritionnel de l’aliment.

Dans la quatrième étude, les participants devaient utiliser la méthode de leur choix (intérêt de faire des économies, de manger des produits bio, ou bien de faire un régime) pour réduire leur envie de produits goûteux mais sans intérêt nutritif. Dans cette dernière étude «Il s’agit d’une stratégie de contrôle plus flexible ne se focalisant pas spécifiquement sur les attributs du goût ou de la santé mais sur tous les moyens permettant de se distancier d’un aliment ou de résister à une envie.» précise Liane Schmidt, première auteure de l’étude et chercheuse Inserm.

Les chercheurs ont étudié les variations de la quantité de matière grise du cerveau des participants grâce aux données d’imagerie des trois premières études.

Ils ont ainsi mis en évidence une corrélation entre les choix alimentaires et la quantité de matière grise au niveau de deux régions du lobe frontal : la région dorso-latérale préfontale (dlPFC) – qui régit la régularisation des décisions – et la région ventro-médiale préfontale (vmPFC), en charge de l’attribution des valeurs. Ils ont observé que les personnes qui avaient plus de matière grise dans ces deux régions avaient davantage d’appétence pour les aliments qu’ils considéraient comme sains.

L’équipe de recherche a ensuite cherché à prédire les choix alimentaires des participants à la quatrième étude en se basant sur la quantité de matière grise détectable dans les deux régions identifiées précédemment. « L’idée ici était de voir si les corrélations établies dans un contexte où les stratégies de contrôle sont très claires – se concentrer sur le goût ou la santé- se généralisent à une situation où les stratégies de contrôle  sont plus vagues. » poursuit Hilke Plassmann.

Les chercheurs confirment ces résultats et établissent ainsi pour la première fois que des différences dans la neuro-anatomie des régions dlPFC et vmPFC jouent un rôle dans les prises de décisions alimentaires individuelles. Ces résultats ouvrent des perspectives pour, à terme, le traitement de troubles alimentaires associés à une perturbation du contrôle alimentaire, comme la boulimie ou l’anorexie.

Réduire les conséquences du stress aux urgences

Posted on by Priscille Rivière

Crédits: AdobeStock

Un passage aux urgences n’est pas anodin. Quelle que soit la raison pour laquelle une personne s’y présente, environ 1 sur 5 souffrira pendant plusieurs mois de symptômes divers (maux de tête, difficulté à se concentrer, irritabilité, troubles sensoriels …). Afin d’agir sur ce phénomène, les chercheurs de l’Inserm de l’Unité 1219 « Bordeaux Population Health center « , ont montré les bénéfices d’une séance précoce d’EMDR réalisée dans les 6 heures suivant l’événement ayant conduit aux urgences. Ces séances sont efficaces pour diminuer jusqu’à 75% les syndromes post-commotionnels et les troubles de stress post-traumatique. Ces résultats sont publiés dans The Journal of Psychiatric Research.

D’après une étude menée en 2012,  plus de 10 millions de personnes fréquentent les services d’urgences en France chaque année. Si l’on prend en considération les passages multiples, ce sont 18 millions de visites qui sont comptabilisées par an. Environ 10 à 20% des patients souffriront pendant plusieurs mois de symptômes persistants très divers (maux de tête, difficulté à se concentrer, irritabilité, troubles sensoriels …), dégradant significativement leur qualité de vie. Cela représente un enjeu de santé publique majeur puisque environ un million de personnes sont concernées chaque année. Parce que ces symptômes ont été initialement décrits chez des personnes souffrant de commotions cérébrales, leur persistance sur plusieurs mois est connue sous le nom de syndrome post-commotionnel.  Environ 5% de ces patients souffrent également d’un trouble assez proche : le trouble de stress post-traumatique, qui se traduit par des symptômes décrits classiquement chez des personnes ayant vécu une situation durant laquelle leur intégrité physique ou psychologique ou celle de son entourage a été menacée ou atteinte.

Les chercheurs Inserm du centre de recherche « Bordeaux Population Health », du CHU de Bordeaux et du centre hospitalier de Cadillac ont remarqué, lors d’investigations menées depuis 2007, que les niveaux de stress de ces patients étaient particulièrement élevés. Ils se sont demandé s’il était possible de les faire baisser, avec comme objectif ultime de prévenir la survenue de ces symptômes invalidants.

 

Un protocole de prise en charge adapté aux Urgences

 Ils ont conduit pour cela une nouvelle étude, dans le but d’évaluer la faisabilité et l’efficacité d’une approche thérapeutique reconnue, l’EMDR (en français « désensibilisation et retraitement par les mouvements oculaires»), pour laquelle ils ont adapté un protocole administrable dans le contexte d’un service d’urgences. Lors de la séance d’EMDR aux urgences, on demande au patient de porter attention aux éléments qui les placent dans un état de stress, et à leur ressenti physique, émotionnel et sensoriel. Ce faisant, le thérapeute effectue des séries de stimulations bilatérales alternées, consistant en des mouvements oculaires (balayage horizontal ou vertical) ou, lorsque l’état clinique du patient ne le permet pas, des tapotements alternés des genoux ou des épaules.

Ce modèle psychothérapeutique est l’une des deux thérapies recommandées par la Haute Autorité de Santé (HAS), l’OMS et l’Inserm dans la prise en charge du trouble de stress post-traumatique. La durée du traitement est habituellement variable (2 à plusieurs séances). Pour la présente étude, il s’agit de prévenir l’apparition des manifestations du syndrome post-commotionnel et du trouble de stress post-traumatique, en utilisant un protocole d’intervention précoce (dans les 6 heures suivant l’événement ayant conduit aux urgences), unique (une seule séance lors de la consultation aux urgences) et bref (une heure maximum). L’étude a consisté à inclure des patients évalués comme étant à haut risque de développer ces deux troubles (le fait d’avoir eu recours à des antidépresseurs, d’avoir eu une mauvaise santé au cours de l’année et le genre féminin étaient les facteurs prédictifs principaux).

 

Des patients traités par EMDR bien moins sujets aux troubles post traumatique que les autres

 130 patients ont été ainsi sélectionnés et ont accepté de participer à l’étude. Ils ont par la suite été répartis au hasard en trois groupes : le premier bénéficiait d’une séance d’EMDR de 60 minutes, le deuxième d’un entretien de 15 minutes avec un psychologue tandis que le troisième ne recevait pas de prise en charge psychologique.

Les patients étaient ensuite contactés par téléphone trois mois plus tard, afin d’identifier ceux qui avaient développé un syndrome post-commotionnel, ou un trouble de stress post-traumatique.

Dans les trois groupes les proportions de patients souffrant de syndrome post-commotionnel trois mois plus tard étaient respectivement de 15%, 47% et 65%.  La proportion de patients présentant un trouble de stress post-traumatique était de 3%, 16% et 19%.

« Il s’agit du premier essai contrôlé randomisé mondial qui montre qu’une intervention EMDR brève et ultra-précoce est, d’une part réalisable dans le contexte des urgences et d’autre part potentiellement efficace. » estime Emmanuel Lagarde, directeur de recherche Inserm. Ces résultats restent à confirmer par une nouvelle étude de plus grande ampleur. Une telle étude a été initiée en janvier 2018 par la même équipe aux CHU de Lyon et de Bordeaux, auprès de plus de 400 patients. Ses résultats seront connus avant la fin de l’année 2018.

Immunoscore : un test pour améliorer la prise en charge et le traitement du cancer du côlon

Posted on by Priscille Rivière

Crédits: Inserm/Sénégas-Balas, Françoise

Un test baptisé Immunoscore, mis au point par une équipe de chercheurs de l’Inserm, de l’Université Paris Descartes et de médecins de l’AP-HP permet dorénavant de mieux définir la manière dont la maladie va évoluer chez des patients atteint d’un cancer du côlon. D’après une étude internationale menée sur plus de 2500 patients, le test Immunoscore s’avère efficace pour prédire les patients à haut risque de récidive tumorale et ainsi identifier ceux susceptibles de bénéficier d’un renforcement thérapeutique après la chirurgie. Ces résultats sont publiés dans la revue The Lancet.

La gravité des cancers, et en particulier des cancers du côlon, est essentiellement estimée par le degré d’extension du cancer au sein de l’organe atteint et par la présence de métastase. Cette estimation de l’agressivité du cancer et du risque de récidive après traitement doit cependant être améliorée.

L’influence bénéfique de la réaction immunitaire développée par le patient contre son cancer est pressentie depuis des décennies. Les chercheurs de l’Inserm et des médecins de l’AP-HP ont ainsi démontré au cours de ces dernières années que l’infiltration de la tumeur cancéreuse par des cellules immunitaires était une bonne indication de la manière dont le cancer colorectal pouvait évoluer et représentait donc un outil pronostic potentiel. Les populations de cellules immunitaires les plus informatives de la progression de la maladie ont été identifiées et la méthode d’évaluation de ces populations a été optimisée.

Cette méthode a donnée naissance à un test immunologique applicable en pratique clinique appelé « Immunoscore » qui quantifie dans la tumeur et son front d’invasion la densité en deux types de cellules immunitaires: en lymphocytes T totaux (CD3+) et en lymphocytes tueurs (CD8+ cytotoxiques).

L’objectif de l’étude internationale publiée dans la revue The Lancet  consistait à évaluer à très large échelle la valeur pronostique du test Immunoscore chez les patients présentant un cancer du côlon. Pour cela, un consortium international composé de 14 centres d’Immunologie et d’anatomopathologie basés dans 13 pays a été constitué. 2 681 patients issus de ces centres ont été inclus dans cette analyse. La performance pronostique du test immunoscore qui répartit les patients en 3 groupes (fort, intermédiaire et faible) a été évaluée sur le risque de récidive (évaluée durant les 5 années suivant l’opération chirurgicale) et sur la survie. L’ensemble des analyses statistiques a été réalisé par un groupe de bio-statisticiens externes de la Mayo clinic aux USA.

Les résultats montrent que les patients ayant un Immunoscore élevé présentent le risque de récidive le plus faible et une survie prolongée.

Dans le groupe test composé de 700 patients, seuls 8% des patients avec un Immunoscore élevé présentaient une récidive à 5 ans. Ce taux de récidive augmentait de façon significative pour atteindre 19% lorsque l’Immunoscore était intermédiaire et 32% lorsque l’Immunoscore était faible. Ces résultats ont été confirmés dans les deux autres groupes de patients analysés représentant 1981 patients. De plus, l’Immunoscore influençait la survie de patients plus fortement que les critères tumoraux utilisés actuellement pour guider la thérapeutique.

Ces résultats montrent que l’Immunoscore fournit une estimation performante et fiable du risque de récidive chez les patients atteints d’un cancer du côlon. D’après les chercheurs, « ces résultats sont en faveur de l’utilisation du test Immunoscore comme nouveau composant de la classification des cancers) pour mieux paramétrer les traitements à fournir aux patients en fonction de leur risque de récidive, en particulier moduler les traitements chimiothérapeutiques.

Compte tenu des performances majeures de ce test pour les cancers du colon, les chercheurs évaluent actuellement le test Immunoscore dans d’autres types de cancers et étudient sa capacité à prédire la réponse aux immunothérapies qui révolutionnent actuellement la thérapeutique en cancérologie.

À la recherche des origines des mastocytes

Posted on by Lea Roy

©Inserm/Nabarra, Bernadette, 1989

Une équipe de chercheurs du CNRS, de l’Inserm et d’Aix-Marseille Université (AMU) au Centre d’immunologie de Marseille-Luminy, en collaboration avec le réseau d’immunologie de Singapour[1], a démontré que les mastocytes, des cellules-clés du système immunitaire, ne sont pas tous générés dans la moelle osseuse contrairement à ce qui avait été établi jusqu’à présent. Les scientifiques ont identifié, chez la souris, des mastocytes d’origine embryonnaire dotés de fonctions probablement différentes de celles des mastocytes présents chez l’adulte. Cette étude est publiée dans Immunity ce mois de juin 2018.

Les mastocytes sont des cellules du système immunitaire qui interviennent dans les processus inflammatoires. Ils constituent une première ligne de défense contre certains pathogènes et jouent également un rôle primordial dans la réaction allergique. Les recherches sur ces cellules ont jusqu’alors montré qu’elles étaient produites dans la moelle osseuse, tout comme la plupart des cellules du sang.

Dans cette étude, les chercheurs du CNRS, de l’Inserm et d’AMU ont identifié d’autres mastocytes générés durant la vie embryonnaire. Appelées « mastocytes primitifs » par les scientifiques, ces cellules sont produites par le sac vitellin, un organe extra-embryonnaire connu pour apporter des nutriments à l’embryon et générer certaines cellules du sang. Ces mastocytes primitifs sont produits à partir du 8e jour de développement embryonnaire chez la souris. Ils migrent ensuite vers ce qui sera le futur derme et y persistent jusqu’à la naissance, disparaissant au fur et à mesure que l’embryon commence à produire les autres mastocytes, appelés définitifs.

Les chercheurs s’accordent à dire que la raison d’être des mastocytes primitifs n’est sans doute pas d’ordre immunitaire, l’embryon bénéficiant déjà de barrières physiques et de l’immunité de sa mère. L’objectif pour les chercheurs est maintenant de comprendre pourquoi l’organisme produit deux vagues successives de mastocytes, ayant la même origine génétique mais a priori des fonctions différentes. Cette étude est aussi une invitation, pour la communauté scientifique, à appréhender ce sujet avec un oeil nouveau.

[1]Singapore immunology network (SIgN) est rattaché à l’Agency for science, technology and research de Singapore (A*STAR)

Le Professeur Christine Petit reçoit le Prix Kavli 2018

Posted on by Priscille Rivière

© William Beaucardet

L’Institut Pasteur, le Collège de France, l’Académie des sciences et l’Inserm sont honorés d’annoncer la décision de l’Académie norvégienne des sciences et des lettres de remettre le Prix Kavli 2018 en neurosciences à Christine Petit pour son travail pionnier sur les mécanismes moléculaires et neuronaux de l’audition. Cette récompense, décernée tous les deux ans, consiste en un fonds d’un million de dollars (US) qui sera partagé entre Christine Petit et deux autres chercheurs de renommée internationale : A. James Hudspeth (Université Rockfeller, États-Unis) et Robert Fettiplace (Université du Wisconsin, États-Unis). La cérémonie de remise du prix se tiendra à Oslo le 4 septembre 2018.

Éminente chercheuse, directrice de l’unité mixte de recherche Génétique et physiologie de l’audition (Institut Pasteur/Inserm/Sorbonne Université), membre de l’Académie de sciences et Professeur au Collège de France, lauréate du Grand Prix Inserm 2007, Christine Petit vient de se voir décerner le Prix Kavli 2018 en neurosciences. Ce prix récompense les scientifiques dont les découvertes ont révolutionné ce domaine. Cette année, trois chercheurs se partageront un fonds d’un million de dollars US pour leur découverte des mécanismes moléculaires et cellulaires de l’audition. 

Christine Petit, qui est également membre de l’Académie des sciences et de l’Académie de médecine américaines, a consacré la majeure partie de ses recherches à la biologie de l’audition. Elle a exploré la génétique de la surdité chez l’Homme et identifié une vingtaine de gènes nécessaires à l’audition et tout particulièrement au fonctionnement de l’oreille interne. Elle a élucidé les mécanismes à travers lesquels l’atteinte de ces gènes dégrade l’audition, mettant ainsi au jour la biologie unique des cellules sensorielles dites « cellules ciliées », éclairant le diagnostic de la surdité et le conseil génétique en la matière. Plusieurs des gènes identifiés forment les constituants majeurs de la machinerie de mécanotransduction des cellules ciliées.

Parallèlement aux percées réalisées par les deux autres lauréats, A. James Hudspeth (université Rockfeller, New York, États-Unis) et Robert Fettiplace (université du Wisconsin, Madison, États-Unis), les travaux de recherche de Christine Petit ont permis de lever le voile sur les mécanismes moléculaires et cellulaires qui sous-tendent l’audition et la surdité. 

Comme l’exprime le professeur Christine Petit, « c’est un immense plaisir de voir trois facettes très complémentaires d’une même recherche honorées par ce prix prestigieux. C’est fondé sur ces connaissances acquises avec mes collègues et nos collaborateurs que l’exploration de pistes de thérapies curatives de l’oreille interne est aujourd’hui devenue possible ».

Les trois lauréats ont, en effet, utilisé des approches complémentaires pour éclairer les mécanismes par lesquels les cellules ciliées dans l’oreille interne transforment le son en signaux électriques pouvant être déchiffrés par le cerveau.

« Ils ont apporté des visions fondamentalement nouvelles sur la manière dont notre oreille interne transforme le son en signaux électriques – la base de l’audition – et ont révélé les mécanismes génétiques et moléculaires expliquant la perte d’audition », a déclaré Ole Petter Ottersen, directeur du comité du prix en neurosciences. « Leurs travaux illustrent à merveille comment des efforts concertés entre plusieurs disciplines et technologies peuvent révolutionner notre compréhension des processus neurobiologiques complexes. »

Les trois lauréats recevront leur médaille d’or Kavli à l’occasion d’une cérémonie présidée par sa Majesté le roi Harald de Norvège, qui se déroulera le 4 septembre 2018, à Oslo. Un banquet se tiendra dans le célèbre Hôtel de ville d’Oslo, qui accueille la cérémonie de remise du prix Nobel de la paix.

À propos des prix Kavli

Les prix Kavli sont le fruit d’un partenariat entre l’Académie norvégienne des sciences et des lettres, la Fondation Kavli (États-Unis) et le ministère norvégien de l’Éducation et de la Recherche. Ils tirent leur nom de Fred Kavli, philanthrope américain d’origine norvégienne et fondateur de la Fondation Kavli.

Décernés pour la première fois en 2008, les prix Kavli ont à ce jour distingué 47 scientifiques de onze pays différents : Allemagne, États-Unis, France, Japon, Lituanie, Norvège, Pays-Bas, Royaume-Uni, Russie, Suède et Suisse.

Ces prix récompensent les auteurs d’avancées majeures en matière de compréhension du vivant à son échelle la plus vaste, la plus infime et la plus complexe. Remis tous les deux ans à des chercheurs en astrophysique, nanosciences et neurosciences, ils consistent chacun en un fonds d’un million de dollars US. Les lauréats reçoivent aussi une médaille d’or.

Les lauréats sont sélectionnés par des comités dont les membres sont recommandés par six des sociétés et académies des sciences les plus réputées au monde. Ces institutions sont : l’Académie chinoise des sciences, l’Académie des sciences française, la Société Max-Planck (Allemagne), la National Academy of Sciences (États-Unis), la Royal Society (Royaume-Uni) et l’Académie norvégienne des sciences et des lettres.

Infections nosocomiales : la bactérie Bacillus cereus peut aussi en être la cause

Posted on by Lea Roy

Bacillus cereus – Inserm/Leclerc, Henri, 1990 – Source : Inserm images

 

Si Bacillus cereus est bien connue pour être à l’origine d’infections alimentaires, des chercheurs de l’Inra et de l’Anses, en collaboration avec les médecins de neuf hôpitaux en France dont ceux de
l’AP-HP[1] démontrent pour la première fois que cette bactérie est responsable de contaminations nosocomiales inter- et intra-hospitalières. Cette étude menée chez 39 patients entre 2008 et 2012 révèle également la présence dans l’environnement hospitalier de souches de B. cereus capables d’engendrer des infections parfois mortelles. Publiés dans la revue PLOS ONE, ces résultats incitent à ne pas négliger ces infections dans les hôpitaux afin d’améliorer la prise en charge des patients.

Bacillus cereus est une bactérie présente partout : dans les sols, les aliments, quasiment sur toutes les surfaces, la peau humaine… Sous forme de spores, elle résiste à la cuisson et à la pasteurisation. B. cereus est le deuxième agent responsable d’infections alimentaires en France et le troisième en Europe, caractérisées par des diarrhées et des vomissements. Dans des cas plus rares mais plus sévères, B. cereus peut également être responsable d’infections cliniques d’origine non alimentaire, en particulier chez les personnes fragiles (nouveaux nés, personnes âgées). Or, la réelle incidence de telles infections cliniques par B. cereus n’est pas connue et les informations sur les caractéristiques des souches bactériennes incriminées sont peu nombreuses.

Pendant cinq ans, grâce aux données épidémiologiques et cliniques recueillies auprès de neuf hôpitaux volontaires en France dont deux de l’AP-HP et avec le soutien de laboratoires sous-tutelle de l’Inserm, les chercheurs de l’Inra et de l’Anses ont mené une étude sur B. cereus à l’hôpital dans l’objectif d’une caractérisation approfondie (phénotypique et génotypique) des souches bactériennes. Cette étude a été menée sur 39 patients, pour la plupart immunodéprimés, infectés par B. cereus ; huit sont décédés.

Ces travaux ont mis en évidence des contaminations nosocomiales à B. cereus. Ils ont permis d’analyser de façon approfondie le profil génétique de souches de B. cereus identifiées à l’hôpital. La même souche de B. cereus a été retrouvée chez plusieurs patients sans qu’aucun lien n’ait pu être établi entre eux, ainsi que dans l’environnement de l’hôpital.

Huit groupes de patients porteurs de la même souche ont ainsi été identifiés, une souche infectant jusqu’à quatre patients. En particulier, une même souche de B. cereus a été identifiée à deux ans d’intervalle chez deux patients distincts dans un même hôpital. L’agent pathogène est donc une source d’infection pour les patients hospitalisés, probablement en raison de la capacité de B. cereus à sporuler et/ou à former des biofilms.

Par ailleurs, la caractérisation moléculaire des souches a permis de montrer qu’une souche de même profil génétique pouvait être identifiée chez plusieurs patients au sein d’un même hôpital, mais également entre différents établissements hospitaliers.

Ces résultats mettent en évidence la nécessaire vigilance vis-à-vis de B. cereus à l’hôpital, tout particulièrement chez les personnes immunodéprimées. Ils suggèrent une rigueur particulière en termes de procédure de nettoyage et désinfection. Ces travaux ouvrent également des pistes vers la mise au point de tests diagnostiques, basés sur les facteurs de virulence, capables de distinguer les souches de B. cereus présentant ou non un danger pour la santé humaine.

L’efficacité in vitro des traitements antibiotiques de première intention recommandés pour le traitement des infections à B. cereus a aussi été démontrée. Ainsi, afin d’améliorer la prise en charge des patients, un diagnostic précoce d’une infection grave à B. cereus pourrait permettre d’ajuster les traitements antibiotiques, sans attendre des résultats d’analyses complémentaires.

[1] Sont impliqués dans ces travaux : l’Institut Micalis et MaIAGE – Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l’Environnement – (Inra, AgroParisTech), l’Anses, l’Institut de recherche en santé digestive (Université Toulouse III – Paul Sabatier, Inserm, Inra, ENVT), le Centre d’Immunologie et des Maladies Infectieuses (Inserm, UPMC), l’Hôpital Pitié-Salpêtrière, AP-HP, l’hôpital Antoine-Béclère, AP-HP, les CHU de Toulouse, Nice, Strasbourg, Chambéry, Grenoble.

5 ans après un AVC bien traité, quels sont les risques de récidive ?

Posted on by Priscille Rivière

L’équipe du Pr Amarenco, chef du service de neurologie à l’hôpital Bichat Claude-Bernard, AP-HP, professeur à l’université Paris Diderot – Inserm, a étudié le risque de récidive d’un AVC pour des patients ayant bénéficié d’une prise en charge dans les 24 heures suivant la survenue d’un accident ischémique transitoire. Les chercheurs démontrent que de 1 à 5 ans le risque reste constant. Ces résultats suggèrent que la prévention de ces événements ne doit pas se concentrer que durant les premiers mois suivant l’AVC, mais doit être prolongée au moins 5 ans.  Ils sont publiés dans le New England Journal of Medicine le 16 mai.

Aujourd’hui, environ un accident cardio-vasculaire sur quatre est précédé d’un accident ischémique transitoire. Il peut par exemple se manifester par une paralysie d’un membre, une perte de la parole et/ou de la vue ou encore des troubles de l’équilibre. Après un AIT ou un infarctus cérébral mineur (ne donnant pas de handicap immédiat), le risque à long-terme de survenue d’un autre AVC, d’un infarctus du myocarde ou d’un décès d’origine vasculaire n’est pas connu.

Après avoir rapporté lors d’une première étude parue en 2016 dans le New England Journal of Medicine, le risque de survenue d’un accident cardio-vasculaire à un an, l’équipe s’est attachée à en mesurer le risque à 5 ans. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet international TIAregistry.org.

L’étude a été menée auprès de 3 847 patients issus de 21 pays (en Europe, Asie, Japon, Amérique Latine) entre 2009 et 2011, victimes d’un AIT ou d’un accident cérébral mineur dans les 24 heures pour 80% d’entre eux et pour les autres dans les 7 jours. L’objectif était notamment d’évaluer l’état de santé des patients, pris en charge dans une structure spécialisée, et le risque d’AVC cinq ans après la survenue de l’AIT ou d’un accident cérébral mineur. Parmi les 61 centres initiaux qui ont permis la première publication des données à 1 an, 42 ont participé au suivi des patients jusqu’à la 5ème année.

Parmi les 3 847 patients suivis 5 ans, 469 ont eu un infarctus cérébral, un infarctus du myocarde ou sont morts de problème vasculaire, soit un risque à 5 ans de 12,9%.

La moitié de ces événements est survenu au cours de la première année de suivi, la moitié est survenue entre la deuxième et la cinquième année, ce qui montre que la prévention de ces événements ne doit pas se concentrer que durant les premiers mois suivant l’AVC, mais doit être prolongée au moins 5 ans.

La survenue de ces événements reste constante au fil du temps, c’est-à-dire que le risque n’a pas tendance à s’atténuer.

À 5 ans, le risque de récidive d’AVC était de 9,5%, dont un peu moins de la moitié sont survenus entre la deuxième et la cinquième année.

Dans l’analyse, les prédicteurs d’un plus haut risque entre la deuxième et la cinquième année étaient la présence d’une cause athéroscléreuse de l’AVC- cette maladie qui bouche les artères du cœur et du cerveau par un dépôt de cholestérol- ou d’une cause embolique d’origine cardiaque (l’arythmie cardiaque étant la plus fréquente de ces causes), ou un score de risque élevé (score mixant la présence d’une hypertension artérielle, d’un diabète, d’un âge de plus de 60 ans, d’une durée de l’épisode initial supérieur à 10 minutes, ou la présence d’une paralysie ou d’un trouble du langage dans les symptômes de l’AIT).

Après un AIT ou un infarctus cérébral mineur ne laissant pas de handicap, le risque de refaire un AVC handicapant ou un infarctus du myocarde, fatals ou non, est de 6,4% la première année et de 6,4% entre la deuxième et la cinquième année. Ce résultat a été obtenu alors que tous les patients dans cette étude ont été traités de façon optimale, c’est-à-dire suivant les recommandations de traitement après un AVC.

Les auteurs préconisent de développer des stratégies de prévention encore plus efficaces pour diminuer le risque d’AVC. Parmi celles-ci, figurent de nouveaux médicaments comme ceux agissant sur le cholestérol, ou les triglycérides, ou encore des mesures d’hygiène simples comme l’exercice physique régulier (par exemple 20 à 30 minutes de vélo d’appartement tous les matins avant la douche) et la perte de poids. Comme seulement 25% des AVC sont précédés d’AIT, d’autres stratégies de détection des patients à risque devront être trouvées. La médecine connectée devrait pouvoir également contribuer à les identifier.

Caractérisation de la nature du virus Ebola à l’origine de la 9ème épidémie sévissant actuellement en RDC

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L’institut National de recherche Biomédicale (INRB) de Kinshasa et l’Inserm ont caractérisé la nature du virus Ebola à l’origine de la 9ème épidémie sévissant actuellement en République Démocratique du Congo (RDC). La souche identifiée est la souche dite Ebola Zaïre.

Selon un dernier bilan publié par l’OMS, au 19/5/2018 le nombre de cas dus à l’épidémie actuelle en République Démocratique du Congo (RDC) s’élève 46 cas, (dont 21 confirmés), parmi lesquels 26 décès. Le risque pour la santé publique peut être considéré comme élevé en raison de l’extension possible en zone urbaine et dans les pays limitrophes.

Depuis l’épidémie qui a sévit en Afrique de l’Ouest en 2014, nous avons appris que la capacité de réaction des autorités sanitaires nationales et internationales est fondamentale pour accélérer la prise en charge et le déploiement de vaccins et de possibles traitements comme les antiviraux ou les anticorps neutralisants. Le déploiement de ces stratégies, actuellement en discussion par les autorités de la RDC et l’OMS, dépend de la caractérisation du virus responsable de l’épidémie. Cinq souches d’Ebola sont connues à ce jour.

La collaboration mise en place entre l’INRB et l’Inserm (UMR Inserm/IRD/Université de Montpellier), le transfert de technologies et l’échange de chercheurs entre les deux instituts ont permis la caractérisation génétique du virus circulant en RDC à Bikoro dans la province de l’Équateur et responsable de l’épidémie actuelle. La souche identifiée est la souche dite Ebola Zaïre.

L’approche utilisée par les chercheurs a fait appel à des techniques standards déployées sur place et à des techniques de nouvelle génération ne nécessitant pas l’isolement du virus vivant. La rapidité de déploiement de ces technologies est due au partenariat entre les deux instituts mis en place dans le cadre de la plateforme Reacting de l’Inserm et son programme de surveillance du réservoir du virus Ebola en Afrique, avec l’aide de l’IRD et de l’Université de Montpellier.

Reacting, plateforme coordonnée par l’Inserm, avec ses partenaires de l’alliance Aviesan (alliance pour les sciences de la vie et la santé), et soutenue par le Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation est un consortium multidisciplinaire rassemblant des équipes et laboratoires d’excellence, afin de préparer et coordonner la recherche pour faire face aux crises sanitaires.

« Cette collaboration nous a permis de répondre rapidement à une urgence sanitaire, de faire en sorte que la nature du virus Ebola responsable de l’épidémie soit identifiée par des chercheurs de RDC et d’alerter les autorités sanitaires pour pouvoir déployer rapidement les traitements sur les sites » déclare le Pr JJ Muyembe, Directeur général de l’INRB.

« Je tiens à féliciter l’INRB pour cette avancée réalisée dans des conditions difficiles dans sa mission de veille et diagnostic, et pour l’excellence de notre collaboration. » déclare le Pr Eric Delaporte.

« Dans ce contexte de crise sanitaire, notre expérience passée en Guinée lors de l’épidémie d’Ebola en 2014, la structuration de la plateforme Reacting conduite sous la responsabilité du Pr Yazdanpanah, et les collaborations Nord/Sud mises en place nous ont permis de mieux nous préparer et de répondre rapidement. Je tiens à féliciter les Pr Delaporte et Muyembe pour cette avancée. Celle-ci ouvre la voie à la prise en charge des malades. », commente le Pr Yves Lévy, PDG de l’Inserm.

Vers une compréhension de l’origine du plus fréquent des troubles de l’infertilité féminine

Posted on by Priscille Rivière

©Concha Rodrigo – Unsplash

Des chercheurs de l’Inserm et de l’Université  de Lille, ont découvert que le plus fréquent des troubles de la fertilité féminine – le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) –  serait causé par la surexcitation de neurones cérébraux. La coupable : une hormone produite par les ovaires, appelée « Hormone anti-müllerienne» (AMH),  surproduite chez les femmes souffrant d’un SOPK. Les travaux de l’équipe chez la souris montrent l’importance de l’exposition in utero à des taux anormalement élevés d’AMH dans l’occurrence de la maladie. Ces résultats parus dans Nature Medicine ouvrent la voie à de nouveaux concepts sur l’origine embryonnaire de la maladie ainsi qu’à de nouvelles pistes pour l’élaboration d’un traitement.

Une femme sur dix en âge de procréer souffre du syndrome des ovaires polykystiques ou « SOPK » qui se traduit par une forte surproduction par les ovaires d’hormones masculines, les androgènes, perturbant les mécanismes de croissance des follicules ovariens. Ceux-ci vont stagner en plus grand nombre (d’où l’appellation, à tort, d’ovaires polykystiques) et causer des dysfonctionnements de l’ovulation à l’origine d’une infertilité.

Si on sait aujourd’hui diagnostiquer la maladie, sa cause reste encore inconnue. Les options thérapeutiques utilisées à ce jour visent à réduire les symptômes et à prévenir des complications mais aucun traitement préventif ou curatif n’existe.

Une équipe coordonnée par Paolo Giacobini, directeur de recherche Inserm (Centre de recherche Jean-Pierre Aubert – Neurosciences et cancer, Inserm U1172/Université de Lille/CHU de Lille), met à mal l’hypothèse selon laquelle le SOPK n’altèrerait que les ovaires, en montrant qu’il modifierait également l’activité de neurones cérébraux situés dans l’hypothalamus et responsables du contrôle de la reproduction. En cause, une hormone produite par les ovaires et impliquée dans leur fonctionnement : l’hormone anti-müllerienne (AMH). Chez les patientes souffrant d’un SOPK, l’AMH présente une concentration sanguine deux à trois fois plus élevée, directement liée à la sévérité de la maladie.

L’équipe de recherche a basé ses travaux sur deux constatations chez les femmes SOPK enceintes : l’une, déjà connue, est sa corrélation avec une hyperandrogénie (surproduction d’androgènes). La seconde, inédite, est sa corrélation avec une surproduction d’AMH pendant la grossesse. Les chercheurs ont montré que des souris traitées à l’AMH pendant la gestation donnent naissance à des femelles qui développent les symptômes caractéristiques du SOPK à l’âge adulte. La production de taux anormalement élevés d’AMH pendant la période prénatale pourrait donc être à l’origine d’une hyperandrogénie gestationnelle et d’une imprégnation hormonale anormale du fœtus.

L’équipe a également observé que chez les souris mimant un SOPK, l’exposition in utero à des taux d’AMH anormalement élevés, était responsable, à l’âge adulte, d’une activité accrue des neurones hypothalamiques sécrétant la protéine GnRH. Cette production intense de GnRH stimule la surproduction d’une autre hormone, l’hormone lutéinisante (LH), qui elle-même stimule la production d’androgènes. Paolo Giacobini et ses collaborateurs, dont Brooke Tata et Nour El Houda Mimouni, co-premier auteurs de  l’article, démontrent ici que l’exposition prénatale à l’AMH provoquerait une véritable réaction en chaîne chez la descendance : les neurones hypothalamiques se mettraient à sécréter davantage de GnRH, ce qui accroîtrait alors la production de LH par l’hypophyse et provoquerait au final cette hausse caractéristique d’androgènes dans les ovaires, à l’origine des troubles de l’ovulation observés dans la maladie.

Forts de ces observations, les chercheurs ont appliqué sur les souris mimant le SOPK un traitement spécifique « normalisant » l’action accrue de la GnRH sur la production de LH et restauré ainsi leur fertilité. Ces observations sur modèle murin offrent des perspectives thérapeutiques inédites qui restent à confirmer à l’échelle humaine.

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