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Pierre Gressens, lauréat du Prix Roger de Spoelberch

Pierre Gressens est directeur de l’Unité mixte de recherche 676 Inserm-Université Paris Diderot, au sein du centre « neurosciences et neuropédiatrie » de l’Hôpital Robert- Debré (AP-HP). Il est également professeur de neurologie périnatale à l’hôpital Hammersmith, Imperial College, à Londres. Il est lauréat cette année du prix « ROGER DE SPOELBERCH », qui récompense un projet de recherche réalisé dans des hôpitaux universitaires européens par des chercheurs ayant contribué de manière significative à la recherche médicale et scientifique.

Pierre Gressens, directeur de l'unité de recherche  U676.

Pierre Gressens, directeur de l’unité de recherche U676. © Inserm, E. Begouen

Pierre Gressens a obtenu le diplôme de docteur en médecine à l’Université de Louvain en 1989. Jusqu’en 1991, il travaille dans le laboratoire de neurobiologie du développement dirigé par le Pr Philippe Evrard puis part aux Etats-Unis. Lorsque Philippe Evrard fut invité à créer et diriger à l’Hôpital Robert-Debré un service de neurologie pédiatrique et des maladies métaboliques, auquel il rattacha immédiatement une équipe de recherche Inserm en neurosciences translationnelles, Pierre Gressens le rejoint. Il dirige actuellement toujours cette unité mixte de recherche Inserm-Université Paris Diderot, étroitement liée au centre « neurosciences et neuropédiatrie », un programme très prioritaire de l’Hôpital Universitaire Robert-Debré (AP-HP). Il est également depuis 2009 professeur de neurologie périnatale à l’hôpital Hammersmith, Imperial College, à Londres.

Grâce au Prix Roger de Spoelberch, Pierre Gressens va bénéficier d’un soutien financier très substantiel pour poursuivre ses travaux particulièrement utiles dans la lutte contre les maladies neuro-dégénératives. Ses recherches visent à mieux comprendre les mécanismes et les conséquences fonctionnelles des atteintes cérébrales du nouveau-né pour développer des stratégies pour protéger le cerveau des tout-petits.

Des contributions scientifiques au service des tout-petits

Pierre Gressens a permis l’avancée des recherches sur le cerveau en développement. Il a notamment mis en évidence :

  • le rôle neurotrophique du peptide vasoactif intestinal (VIP) qui est un facteur d’origine maternel clé pour le contrôle de la prolifération des cellules souches neurales. Ses travaux récents ont également montré que le VIP stimule la prolifération des cellules souches neurales en modulant les programmes génétiques contrôlant le cycle mitotique, établissant pour la première fois un lien entre un facteur environnemental d’origine maternelle et un processus génétique conservé tout au long de l’évolution.
  • le rôle sensibilisant des cytokines inflammatoires pour les lésions cérébrales périnatales et le rôle central de la microglie cérébrale dans la physiopathologie des lésions cérébrales du prématuré, ouvrant ainsi des perspectives originales de neuroprotection.
  • l’effet protecteur de la mélatonine dans différents modèles animaux de lésions cérébrales mimant les lésions du prématuré humain. Ces travaux ont conduit à la mise sur pied d’un essai thérapeutique utilisant la mélatonine pour limiter les lésions cérébrales du prématuré.

Ses principaux projets de recherche ont aujourd’hui pour objectif de :

  • réaliser l’essai thérapeutique “mélatonine” chez les enfants prématurés
  • évaluer le potentiel neuroprotecteur des cellules souches dans les lésions cérébrales périnatales et leur capacité à limiter la neurodégénérescence au cours du développement
  • comprendre les liens entre inflammation périnatale et neurodégénérescence à moyen et long terme.

Hommes et femmes : à chacun son horloge…

Vignette Une © Fotolia

Au lever et au coucher, les hommes et les femmes n’ont pas les mêmes habitudes. Par exemple, on sait que les femmes ont tendance à se lever et se coucher plus tôt en moyenne que les hommes. Est-ce pour autant que l’homme et la femme ont une horloge biologique réglée différemment ? Des chercheurs américains en collaboration avec Claude Gronfier, chargé de recherche à l’Inserm, viennent de montrer que l’horloge biologique des femmes avance plus rapidement que celle des hommes. De plus, les femmes ont 2,5 fois plus de chance d’avoir un rythme circadien (circa: proche de, dies: 24h) inférieur à 24 heures. Ce décalage horaire pourrait expliquer pourquoi l’insomnie touche 50% plus de femmes que d’hommes. Les résultats de cette étude menée sur 157 personnes (52 hommes et 105 femmes) suivies dans un laboratoire américain spécialisé pendant un mois, sont disponibles en ligne sur le site de la revue PNAS.

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© Fotolia

L’horloge biologique circadienne (circa: proche de, dies: 24h) est indispensable à la vie de tous les organismes vivants. Elle permet de rester synchronisé à la journée de 24 heures définie par l’alternance du jour et de la nuit. Toutes les grandes fonctions biologiques, sont, directement ou indirectement, contrôlées par ce système : le cycle veille-sommeil, le système cardiovasculaire, digestif et immunitaire mais aussi les sécrétions hormonales, les performances cognitives… La vitesse de l’horloge n’est pas exactement la même pour toutes les espèces. Chez l’Homme, le cerveau la règle entre 23h30 et 24h30. Tous les jours, les « pendules doivent donc être remises à l’heure » par la lumière, en particulier le cycle lumière-obscurité qui corrige, selon les individus, l’avance ou le retard par rapport à la durée du jour de 24 heures.

Dans cette étude réalisée dans un laboratoire américain (Harvard Med School, Boston, USA), les chercheurs ont mesuré la longueur du cycle de l’horloge circadienne intrinsèque de 52 femmes et 105 hommes, d’âges compris entre 18 et 74 ans. Les participants de l’étude ont été observés entre 2 et 6 semaines, dans un environnement spécial, en l’absence d’informations temporelles, pour déterminer la vitesse du cycle de leur horloge circadienne.

D’une part, l’équipe américaine en collaboration avec Claude Gronfier de l’Inserm, relève que la durée moyenne du cycle circadien est, en moyenne, très légèrement supérieure à 24 heures chez les hommes et les femmes, cela indépendamment de l’âge. D’autre part, l’étude apporte des éléments très nouveaux. L’horloge biologique circadienne des femmes est plus rapide que celle des hommes : la durée du cycle circadien des femmes est, en moyenne, plus court de 6 minutes par rapport a celui des hommes. De plus, les chercheurs ont conclu que les femmes ont 2.5 fois plus de chance que les hommes d’avoir un rythme circadien de moins de 24 heures. Pour ces dernières, cela signifie que la journée définie par l’horloge biologique est terminée avant que 24 heures ne soient écoulées. Ce décalage nécessite donc un réajustement de l’horloge tous les jours par rapport à la durée du jour de 24 heures.

« Ce résultat pourrait expliquer pourquoi les femmes se réveillent en moyenne plus tôt, explique Claude Gronfier. En effet, si le réajustement n’est pas effectif, l’horloge des femmes prend de l’avance chaque jour et elles ont envie de se coucher et de se lever un peu plus tôt que la veille. Dans la vie quotidienne, les femmes se couchent plus tard que ce que recommande leur horloge biologique mais celle-ci sonne toujours tôt. Cette désynchronisation entre l’heure biologique et l’heure réelle du coucher entrainerait une diminution de la durée du sommeil et des difficultés à s’endormir. Cela pourrait expliquer pourquoi l’insomnie a une prévalence beaucoup plus élevée parmi les femmes », suggère Claude Gronfier.

Les chercheurs mettent l’accent sur ce dernier point car « connaitre cette différence entre hommes et femmes permettrait d’adapter les stratégies thérapeutiques (photothérapie, mélatonine…) actuellement utilisées pour traiter les troubles des rythmes biologiques et du sommeil. On pourrait par exemple moduler l’heure d’administration et la dose selon le sexe » souligne Claude Gronfier.

Les dendrimères : un remède aux maladies inflammatoires chroniques ?

Vous avez dit dendrimères ? Derrière ce nom se cachent des molécules de synthèse à la forme d’un arbre dont les multiples propriétés sont étudiées par les chercheurs du monde entier. Les chercheurs de l’Inserm, de l’Université Toulouse III – Paul Sabatier et du CNRS au sein du Centre de Physiopathologie de Toulouse Purpan et du Laboratoire de Chimie de Coordination ont démontré les effets d’une nouvelle famille de dendrimères sur le système immunitaire. L’injection intraveineuse de dendrimères supprime l’inflammation au niveau de l’articulation et empêche les phénomènes de destruction du cartilage et d’érosion osseuse dans deux modèles animaux qui miment la polyarthrite rhumatoïde humaine. Ce travail publié dans Science Translational Medicine est une première démonstration de l’efficacité de ce type de molécules et ouvre des perspectives dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde.

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Schéma d’un dendrimère – © Anne-Marie Caminade, Laboratoire de Chimie de Coordination

Les dendrimères sont des molécules de synthèse dont la forme ressemble à celle d’un arbre. Grâce à leurs multiples terminaisons, ces arbres moléculaires peuvent prétendre à de multiples applications. Les chercheurs les synthétisent et les étudient depuis quelques années pour leur usage potentiel en imagerie médicale, en ingénierie tissulaire, ou encore en nanomédecine.

Des premières études in vitro

Les chercheurs ont récemment montré in vitro que certains dendrimères peuvent interférer avec les cellules du système immunitaire au bénéfice d’une action anti-inflammatoire. En bref, ces molécules interagissent avec des cellules impliquées dans les phénomènes d’inflammation : les monocytes-macrophages, qui ont la particularité de se différencier en ostéoclastes, cellules géantes qui dégradent l’os.

Sur la base de ces premières recherches, les scientifiques ont exploré le potentiel thérapeutique de cette nouvelle famille de dendrimères dans le traitement de maladies inflammatoires chroniques telle que la polyarthrite rhumatoïde. Cette maladie auto-immune qui affecte environ 1% de la population se caractérise par l’inflammation de l’ensemble des tissus articulaires (cartilage mais aussi os et membrane synoviale) et conduit à des déformations articulaires invalidantes.

Puis chez l’animal

Dans ce travail, les chercheurs ont utilisé deux modèles animaux qui miment les effets de la polyarthrite rhumatoïde humaine.

Dans un de ces deux modèles de souris, la maladie se développe spontanément après 4 semaines de vie. Dans l’autre, l’arthrite est induite par injection d’autoanticorps. Les symptômes sont présents chez 100% des animaux. Pour essayer de contrecarrer les effets de la maladie, les chercheurs ont injecté une fois par semaine, ces fameux dendrimères par voie intraveineuse. « Alors que chez les animaux non traités, le cartilage est complètement détruit, chez les souris traitées, le cartilage est préservé et les articulations sont intactes et parfaitement fonctionnelles. » déclare Rémy Poupot, l’un des chercheurs auteur de ce travail. « Il est important également de souligner que les doses administrées (de 1 à 10 mg/kg) sont compatibles avec les doses thérapeutiques chez l’homme. »

Pour élucider le(s) mécanisme(s) mis en jeu, les scientifiques ont quantifié le niveau de cytokine dans le sérum de tous les animaux. Les cytokines sont les substances secrétées par l’organisme. Certaines d’entre elles, les cytokines pro-inflammatoires, ont pour fonction de fortement stimuler la croissance et la prolifération des cellules du système immunitaire. Chez les animaux traités, le taux de cytokine redevient similaire à celui des animaux sains contrairement aux animaux malades non traités chez lesquels ce taux est beaucoup plus élevé.

Selon Rémy Poupot : les dendrimères moduleraient ainsi les effets néfastes d’une activité inflammatoire trop importante qui est à l’origine des maladies inflammatoires chroniques.

Et chez l’homme

A l’heure actuelle, le traitement des maladies inflammatoires chroniques fait souvent appel aux anticorps monoclonaux thérapeutiques, notamment dans la polyarthrite rhumatoïde. Malheureusement, un tiers des patients ne répond pas à ces traitements qui, de plus, sont extrêmement coûteux (environ 15000 € / patient / an). En parallèle des recherches menées chez l’animal, les chercheurs ont d’ores et déjà testé, in vitro, l’efficacité thérapeutique des dendrimères sur des monocytes humains et des membranes synoviales de patients atteints de polyarthrite rhumatoïde. Dans ces dernières expériences, l’activité anti-ostéoclastique (qui bloque la formation des cellules de dégradation de l’os) est également démontrée. Les dendrimères constituent donc une piste prometteuse pour le développement de nouvelles thérapeutiques dans le traitement des maladies inflammatoires chroniques.

Des gencives saines… pour des vaisseaux sains

Des chercheurs de l’Unité mixte Inserm 698 dirigée par le Dr Jean-Baptiste Michel « Hémostase, bio-ingénierie, immunopathologie et remodelage cardiovasculaires », (Hôpital Bichat-Université Paris Diderot), en collaboration avec des chirurgiens vasculaires de l’AP-HP (Bichat et Georges Pompidou) et des équipes de parodontologie (Hôpital Rothschild AP-HP et Rennes), montrent un lien fort entre les parodontites -inflammations des tissus de soutien des dents-, et le développement d’anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA).

Les résultats de ces travaux sont publiés dans la revue PloS One, accessible à l’adresse : https://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0018679

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© Fotolia

L’athérosclérose et ses complications cliniques, comme les accidents vasculaires cérébraux ou l’infarctus du myocarde, représentent la première cause de mortalité dans les pays industrialisés. Les anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA) représentent une manifestation clinique particulière d’athérothrombose au niveau de l’aorte touchant jusqu’à 9% de la population adulte et expliquant 1-2% de la mortalité des hommes âgés de plus de 65 ans.
Les AAA se caractérisent par la formation d’un thrombus (caillot de sang) dans la lumière de l’aorte qui participe à la dégradation de la paroi et éventuellement à sa rupture, conduisant à la mort appelée aussi, dans ce cas, « rupture d’anévrysme ». Ce thrombus ne bouche pas l’aorte mais est une source d’enzymes qui digèrent la paroi du vaisseau et pourrait servir de point d’accroche pour des bactéries circulantes.
Or, depuis quelques années, des travaux ont montré qu’un traitement avec un antibiotique, la doxycycline réduisait la croissance des AAA. Des études récentes ont également permis de détecter des bactéries parodontales dans des échantillons athérosclérotiques de patients japonais. Cependant, jamais aucune preuve sur l’animal, attestant du lien de cause à effet n’avait été apportée jusqu’à présent.

Grâce à leurs travaux, les chercheurs de l’Inserm et de l’AP-HP coordonnés par Olivier Meilhac, ont montré que les bactéries responsables des maladies de la gencive comme Porphyromonas gingivalis se retrouvaient dans les échantillons aortiques d’anévrysme humains…Olivier Meilhac et son équipe ont donc cherché à élucider les mécanismes par lesquels ces bactéries présentes dans la gencive pouvaient être retrouvées au niveau de l’aorte.

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Détails (grossissement ×40 photos du haut, x200 photos du bas et x1000 encadré) du thrombus dans le cas d’un anévrysme de l’aorte abdominale à l’état normal (colonne de gauche) et en présence de la bactérie Porphyromonas gingivalis (colonne de droite).Thrombus accru en présence de la bactérie et cicatrisation moindre © J-B. Michel-O. Meilhac/Inserm

Les chercheurs ont mis en évidence chez des rats, une taille d’anévryme plus importante chez les rats auxquels est injecté P.gingivalis et surtout une absence de cicatrisation similaire à ce qui est observé chez l’homme. La non-cicatrisation de ce thrombus pourrait être expliquée par un recrutement chronique de cellules de l’immunité, appelées neutrophiles, chargées de défendre l’organisme, dont l’activation mènerait à la libération d’élastase qui digère la paroi de l’aorte.

Or, la présence de ces neutrophiles sur la face luminale du thrombus (chez l’homme) ne peut être expliquée que par un agent qui les attire. C’est pour cette raison que l’équipe de recherche a fait l’hypothèse que des bactéries (peu pathogènes) pourraient entretenir ce phénomène de recrutement chronique. L’histologie montre en effet que chez les rats à qui est injecté P. gingivalis de nombreux neutrophiles s’accumulent à la surface du thrombus alors que les rats non-injectés commencent à cicatriser et les neutrophiles sont rares.

Pour les chercheurs, le recrutement de ces cellules pourrait être dû à des infections bactériennes à bas bruit mais récurrentes d’origine buccale. « Ces résultats, à terme, pourraient permettre de ralentir voire stopper la progression des anévrysmes de l’aorte abdominale en traitant la maladie parodontale ou par l’utilisation d’antibiothérapies adaptées », concluent les auteurs. L’équipe d’Olivier Meilhac visera, dans l’avenir, à vérifier la transposition possible de ces résultats à d’autres manifestations cliniques de l’athérothrombose comme la pathologie carotidienne ou coronaire.

Le comportement suicidaire des plus de 65 ans est associé à l’atrophie d’une petite zone cérébrale

La modification d’une zone cérébrale serait elle à l’origine de comportements suicidaires ? Pour la première fois, une étude de l’unité mixte de recherche (Inserm / Université Montpellier 1) « Neuropsychiatrie : recherche épidémiologique et clinique », coordonnée par Sylvaine Artero, chargée de recherche à l’Inserm, établit un lien entre l’atrophie d’une petite zone cérébrale qui relie les deux hémisphères cérébraux, et les comportements suicidaires. Les mesures cérébrales obtenues grâce à l’imagerie par résonance magnétique (IRM), chez 3 groupes de sujets âgés de 65 ans et plus, ont révélé que cette zone était significativement plus petite chez les personnes ayant déjà fait au moins une tentative de suicide. Pour autant, à ce stade, les chercheurs ne peuvent affirmer qu’il s’agit d’un lien de cause à effet. Les résultats de cette étude sont disponibles sur le site internet de la revue Biological psychiatry, à partir du 2 mai 2011.

Depuis quelques années, les chercheurs en psychiatrie s’attachent à mettre en évidence des anomalies cérébrales (structurales ou fonctionnelles) associées à une vulnérabilité aux comportements suicidaires et cela indépendamment des autres troubles psychiatriques co-existants. Le corps calleux (CC), la principale commissure reliant les hémisphères cérébraux, est constitué de nombreuses fibres nerveuses et a un rôle pivot dans l’intégration des informations et leur traitement. Cette zone a fait l’objet de plusieurs études montrant des liens entre des anomalies structurales du CC et des pathologies neuropsychiatriques (maladies neurodégénératives, autisme, schizophrénie, troubles bipolaires…) sans que le lien de cause à effet ne soit démontré.

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Les 3 parties du corps calleux : en vert, la partie postérieure. Images obtenues grâce à l’imagerie par résonnance magnétique (IRM) © Reproduit avec la permission d’Elsevier à partir de l’article « Suicidal behavior is associated with reduced corpus callosum area », par Sylvaine Artero, Biological Psychiatry, 2011

Sylvaine Artero, chargée de recherche Inserm en collaboration avec l’équipe du Pr Philippe Courtet et des chercheurs australiens, viennent de mettre en évidence pour la première fois un lien entre une atrophie de la partie postérieure du corps calleux (CC) et les comportements suicidaires.
Pour parvenir à ce résultat, l’équipe a comparé les mesures du CC de 435 sujets âgés de 65 ans et plus issus de la cohorte ESPRIT (recrutés de 1999 à 2001).

Les chercheurs ont répartis les personnes en trois groupes suivant leur profil :

  • les sujets ayant déjà fait au moins une tentative de suicide (21 personnes)
  • les sujets dépressifs mais n’ayant jamais fait de tentative de suicide (180 personnes)
  • les sujets ni dépressifs, ni suicidants2 (234 personnes).

Ils ont démontré, grâce à l’imagerie par résonance magnétique (IRM), que la partie postérieure du CC était significativement plus petite chez les suicidants (219,5 mm2) par rapport aux témoins sains (249,5 mm2) mais aussi aux témoins dépressifs (245,5 mm2). Cette étude démontre l’existence d’anomalies structurales du corps calleux associées aux comportements suicidaires chez des sujets âgés, concluent les chercheurs. Cependant, les auteurs de l’étude mettent en garde quant à la signification de cette association : « La relation de cause à effet entre une atrophie du CC et la survenue de comportements suicidaires reste encore à être confirmée par la mise en évidence des mécanismes cellulaires impliqués dans cette relation » précise Sylvaine Artero.

En

s’appuyant sur de précédentes études, les chercheurs émettent l’hypothèse d’un rôle possible du CC dans les mécanismes fonctionnels entrainant des conduites suicidaires. « L’atrophie du corps calleux pourrait contribuer à une connectivité inter-hémisphérique anormale et conduire à des dysfonctionnements des régions cérébrales impliquées dans les mécanismes des troubles de l’humeur incluant des anomalies cognitives comme des déficits dans la résolution de problèmes » suggère Sylvaine Artero.

L’équipe envisage de généraliser ce premier résultat, notamment par l’étude de la taille du CC de sujets plus jeunes. Pour les chercheurs, la confirmation de cette observation structurale dans d’autres populations désignerait le CC comme un des biomarqueurs potentiels de la vulnérabilité aux conduites suicidaires et ouvrirait la voie à de nouvelles études qui porteraient sur les mécanismes physiopathologiques.

Notes
(1) Pour toute demande de reproduction, contacter Elsevier
(2) Suicidants: Personnes ayant déjà fait une tentative de suicide

Quatre nouveaux Instituts Carnot impliquant l’Inserm

Parmi les 10 nouveaux laboratoires de recherche labellisés « Instituts Carnot » par le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, suite à l’appel à candidatures ‘Instituts Carnot 2’, 4 projets impliquent l’Inserm. Les ‘Instituts Carnot 2’ sont labellisés pour une durée de cinq ans. Les 10 nouveaux instituts « concernent près de 25 000 chercheurs. Ils représentent un budget de recherche consolidé de 1,9 milliard d’euros, et près de 350 millions d’euros de recettes partenariales, dont 60 millions avec les PME », détaille le ministère.

Voici la liste des quatre nouveaux instituts Carnot dans lesquels l’Inserm est impliqué :

CALYM

Ce nouvel institut a pour but « d’accélérer l’innovation et son transfert dans le domaine des lymphomes ». Disposant d’un budget recherche de douze millions d’euros, il est implanté à Lyon, Montpellier, Rouen, Rennes, Créteil, Villejuif, Toulouse et Marseille. Il est notamment porté par le Gela (Groupe d’étude des lymphomes de l’adulte), le CNRS, l’Inserm et les universités de Rennes-I, Montpellier-I et Montpellier-II.

CURIE-CANCER

Basé à Paris et doté d’un budget de 22 millions d’euros, ce laboratoire porté par l’Institut Curie, le CNRS, l’Inserm et l’UPMC entend « faire collaborer différents acteurs pour le développement de solutions thérapeutiques contre le cancer ».

ICM

« L’institut du cerveau et de la moelle épinière » est basé à Paris, avec un budget de 30 millions d’euros. Il entend « impulser une dynamique partenariale extrêmement forte pour accélérer la recherche translationnelle dans le domaine des maladies du système nerveux ». Il est porté par l’UPMC, le CNRS, l’Inserm, l’Institut du cerveau et de la moelle et l’AP-HP.

MICA

Basé en Alsace, ce nouvel Institut Carnot bénéficie d’un budget de 65 millions d’euros et dédie son activité à la thématique des matériaux. Il est porté par l’Inserm, l’université de Strasbourg, les Hôpitaux universitaires de Strasbourg, l’université de Haute-Alsace, le CNRS et l’Institut Saint Louis.

S’ajoutent à ces 4 nouveaux Instituts Carnot impliquant l’Inserm, 2 projets labellisés lors de la première phase des instituts Carnot et dont la labellisation est reconduite dans le cadre ‘Institut Carnot2’ : LISA (Lipides pour l’Industrie et la santé) et Voir & Entendre.

Le point sur…Les Instituts Carnot
Le label Carnot est un label d’excellence décerné par le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche à des établissements de recherche en France. Donné initialement pour 4 ans, Il est destiné à favoriser la recherche partenariale, c’est-à-dire la conduite de travaux de recherche menés par des laboratoires publics en partenariat avec des acteurs socio-économiques, notamment avec des entreprises. Ils s’inspirent des instituts Fraunhofer allemands.
Les établissements labellisés (appelés Instituts Carnot) reçoivent des financements (en provenance de l’A.N.R.), calculés en fonction du volume des recettes tirées des contrats de recherche avec leurs partenaires, notamment les entreprises. Les instituts sont fédérés au sein du réseau Carnot.
Lors de la première phase du dispositif Carnot, lancée en 2006, 33 instituts représentant 17 000 personnels de recherche, 1 500 millions d’euros de budget annuel et 230 millions d’euros de recettes contractuelles avec les entreprises ont bénéficié d’un soutien annuel d’environ 60 millions d’euros fondé sur leurs performances en matière de recherche contractuelle. L’évaluation récente du dispositif a démontré son efficacité avec des résultats remarquables : les revenus issus de la recherche contractuelle du réseau des Instituts Carnot ont augmenté de plus de 30 % en 4 ans.
Extrait site du ministère de l’Enseignement supérieur et de la recherche

Découverte de deux facteurs qui ouvrent la porte à l’infection par le virus de l’hépatite C : vers une nouvelle classe d’antiviraux

Une collaboration internationale conduite par Thomas Baumert (Unité Inserm 748 « Interactions virus-hôte et maladies hépatiques », Université de Strasbourg) aboutit à identifier deux nouveaux facteurs qui jouent un rôle important dans l’entrée du virus de l’hépatite C (VHC) dans les cellules du foie. En montrant qu’il est possible d’inhiber in vitro et chez un modèle animal ces facteurs qui expriment une enzyme spécifique, les chercheurs ouvrent la voie à la possibilité d’une nouvelle classe de médicaments. Ces travaux, financés par l’Agence nationale de recherches sur le sida et les hépatites virales (ANRS), l’Union Européenne, l’Agence nationale de la recherche (ANR) et l’INCa sont publiés online sur le site de la revue Nature Medicine du 24 avril 2011.

L’infection par le virus de l’hépatite C (VHC) est une cause majeure d’hépatite chronique dans le monde, touchant plus de 170 millions de personnes. L’infection souvent détectée plusieurs années après la transmission, évolue silencieusement vers la cirrhose ou le cancer du foie. Malgré les progrès, les classes de médicaments dont on dispose ne sont malheureusement pas efficaces chez tous les patients et nombre d’entre eux développent des résistances aux antiviraux. A ce jour il n’y a pas de vaccin. Le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques reste donc un enjeu important.

Foie hépatite C

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L’équipe dirigée par Thomas Baumert (Unité Inserm 748, Université de Strasbourg), en collaboration avec des équipes de l’IGBMC Strasbourg, les Universités de Lyon, Birmingham, Glasgow, Freiburg, Hanovre, Boston et Harvard Boston, ainsi qu’avec les services hospitaliers de Strasbourg, avec le soutien de l’ANRS, de l’Union européenne, de l’ANR, la région Alsace et l’Inca, a réalisé un criblage des cellules du foie, les hépatocytes, exprimant des enzymes particulières, les kinases. Les chercheurs souhaitaient en effet mieux connaître le rôle de ces enzymes dans l’infection par le VHC. Sur 58 kinases identifiées, les chercheurs ont déterminé le rôle important que jouent deux d’entre elles, EGFR et EphA2. Ces deux kinases facilitent l’assemblage des récepteurs du virus(1) qui forment alors un « complexe de récepteurs » à la surface des cellules hépatocytaires. Elles jouent donc un rôle dans les premières étapes de l’infection. Les chercheurs ont ensuite inhibé l’une des deux kinases, l’EGFR, en utilisant un produit déjà utilisé dans le traitement du cancer du poumon, l’erlotinib, ainsi que des anticorps spécifiques : erlotinib et anticorps se révèlent capables de limiter l’entrée du VHC dans les hépatocytes in vitro. Mieux : les chercheurs ont testé dans un modèle de souris l’efficacité de l’erlotinib et ont pu retarder et réduire l’infection par le VHC chez les animaux.

Ces résultats contribuent à élucider la première étape clé du cycle viral du VHC, l’entrée virale, et permettent de mieux comprendre les interactions entre le virus et les cellules du foie. La découverte de ces nouveaux acteurs ouvre la voie également à de nouvelles stratégies antivirales ciblées sur les kinases. Les chercheurs projettent de mettre en place une étude clinique pilote pour évaluer l’efficacité de l’erlotinib chez des patients infectés par le VHC. L’objectif est de disposer d’une nouvelle classe d’antiviraux.

Note :
(1) Il y a quatre récepteurs connus à ce jour : CD81, scavenger receptor class B type I (SR-BI), claudin-1 (CLDN1) et occludin (OCLN)

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

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

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

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

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

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

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

Du rein au cœur

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

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

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

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

Comment le cerveau cartographie et mémorise notre environnement pour nous permettre de nous orienter

Selon Jérôme Epsztein, chercheur Inserm à Marseille (Unité 901 « Institut de neurobiologie de la méditerranée ») et ses collaborateurs, Michael Brecht de l’Université Humboldt de Berlin et Albert Lee de l’Institut Médical Howard Hugues en Virginie (USA), certains neurones possèdent des propriétés particulières qui permettent d’apprendre rapidement et facilement la cartographie des lieux, quels qu’ils soient. Dès que nous sommes placés dans un nouvel environnement, il suffit simplement que le cerveau active ces neurones particuliers, pour nous orienter très facilement. Les résultats de ce travail sont publiés le 14 avril 2011 dans la revue Neuron.

Connaître sa localisation dans son environnement est une fonction essentielle à la survie de l’individu. Que se passe-t-il réellement dans notre cerveau lorsque nous devons mémoriser les informations essentielles à notre orientation dans l’espace ? L’hippocampe chez l’homme comme chez l’animal joue un rôle central dans plusieurs formes de mémoire et notamment celle des lieux. En effet, on a découvert chez l’animal des neurones dans cette structure qui ne sont activés que lorsque l’animal se trouve dans un lieu donné de son environnement d’où le terme de « cellules de lieu ».

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© Inserm, Ingrid Bureau

Malgré la découverte des cellules de lieu il y a plus de 40 ans, on ne savait toujours pas pourquoi certains neurones de l’hippocampe sont actifs dans un environnement donné alors que la majorité d’entres eux reste silencieux dans ce même environnement. Comment se fait la sélection des cellules qui participent à la cartographie d’un environnement donné (et potentiellement à sa mémorisation) ? C’est ce que Jérôme Epsztein à l’Inserm (Unité 901 « Inmed ») et ses collègues le Pr. Michael Brecht de l’Université Humboldt de Berlin et le Dr. Albert Lee de l’Institut Médical Howard Hugues en Virginie (USA) ont voulu comprendre en développant une nouvelle technique permettant d’enregistrer in vivo l’activité intracellulaire des cellules de lieu chez le rat pendant l’exploration de son espace environnant.

Contrairement aux techniques d’enregistrement classiquement utilisées chez l’animal en exploration qui ne permettent d’enregistrer que les messages envoyés par les cellules, cette technique très sensible permet d’enregistrer également les messages reçus par les neurones ainsi que des propriétés intrinsèques fondamentales des neurones. En utilisant cette technique, les chercheurs ont pu comparer très précisément les propriétés des cellules dites « de lieu » et dites « silencieuses » alors que l’animal explorait un environnement pour la première fois (et donc apprenait à s’y repérer).

Les enregistrements effectués par Jérôme Epsztein et ses collègues ont permis de mettre en évidence que, comme on le supposait, les cellules de lieu reçoivent plus de messages excitateurs que les cellules silencieuses dans un environnement donné. Cependant, ils ont également observé que les cellules de lieu ont des propriétés intrinsèques différentes des cellules silencieuses qui facilitent leur réponse à un stimulus donné.

De façon surprenante, des différences de propriétés intrinsèques ont pu être observées avant même que l’animal ne soit confronté à une nouvelle expérience à mémoriser. « Ainsi, certaines cellules de l’hippocampe seraient prédisposées à cartographier et potentiellement à mémoriser le prochain environnement exploré » déclare Jérome Epsztein principal auteur de cette étude.

Cependant, le cerveau est complexe et plastique, c’est-à-dire qu’il se réorganise à chaque instant en fonction des différentes sollicitations qu’il reçoit. « Nos travaux s’appliquent à l’étude du cerveau de ces animaux à un instant donné, explique Jérôme Epsztein. Il se peut qu’à un autre moment pour appréhender un environnement différent, les cellules silencieuses deviennent cellules de lieu suite à une modification de leurs propriétés intrinsèques ».

Ces travaux renforcent les connaissances du mécanisme complexe de la mise en mémoire de ce type l’information dans le cerveau en montrant un rôle potentiellement déterminant des propriétés intrinsèques dans la sélection des neurones qui participent à la formation des souvenirs.

Une nouvelle biothérapie contre le cancer et la perte de vision

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Brevets

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

Identification d’un nouveau groupe de mutations génétiques

Pour la première fois, Patrick Edery du Centre de recherche en neurosciences de Lyon (Inserm/CNRS/Université de Lyon 1), Anne-Louise Leutenegger de l’unité Inserm 946 « Variabilité génétique et maladies humaines » à Paris et leurs collaborateurs ont décrit un nouveau groupe de mutations génétiques grâce au séquençage du génome. Les chercheurs ont montré l’implication d’un petit ARN dans une maladie génétique chez l’Homme (syndrome de Taybi-Linder). Ce petit ARN, appelé ARNsn – pour Small Nuclear ARN – intervient lors d’une étape cruciale qui précède la synthèse des protéines. La découverte de mutations sur l’ARNsn permettrait à terme l’identification rapide de gènes impliqués dans le développement du cerveau, des os et d’autres tissus. Des perspectives thérapeutiques pourraient en découler. Ces résultats sont publiés dans la revue Science datée du 8 avril 2011.

Lors du développement embryonnaire, l’information génétique supportée par l’acide désoxyribonucléique (ADN), organisé en gènes, subit plusieurs opérations qui mènent à la synthèse des protéines qui constituent l’organisme.

Cette information est d’abord transcrite en acide ribonucléique (ARN) messager puis traduite en protéines. Chez les eucaryotes, il existe une étape intermédiaire de maturation de l’ARN pré-messager. Ce processus, connu sous le nom d’ « épissage de l’ARN », est rendu possible par l’action du « spliceosome », un outil particulier constitué de petits ARNsn (1) et de protéines. Ce complexe permet d’enlever les parties non codantes de l’ARN pré-messager que l’on appelle « introns » et de souder celles qui sont codantes, appelées « exons », qui seront utilisées lors de la synthèse des protéines (Figure ci-contre).

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La maturation de l’ARN pré-messager, une étape cruciale en amont de la synthèse des protéines © Inserm / J.Hardy

Les chercheurs révèlent ici une anomalie au sein du « spliceosome » qui est un acteur essentiel en amont de la synthèse des protéines, dès le développement embryonnaire et durant toute la vie pré- et postnatale.

Les scientifiques ont identifié une anomalie au niveau d’un des petits ARNsn du spliceosome chez des patients présentant un décès rapide post-natal et des malformations graves du cerveau, des os et d’autres tissus (nanisme microcéphalique primordial de type 1, MOPD1, ou syndrome de Taybi-Linder, TALS). « Dans un premier temps, l’utilisation d’une nouvelle méthode statistique (2) a permis de localiser le défaut génétique sur une petite région du chromosome 2. Ensuite, les dernières techniques de séquençage haut-débit ont rendu possible l’identification de 4 mutations liées à l’ARNsn dont le nom est U4atac », souligne Anne Louise Leutenegger. Selon les chercheurs, ces mutations sont responsables de la mort précoce quelques mois après la naissance et des malformations sévères du cerveau et des os, observées chez les patients atteints du syndrome de Taybi-Linder (3).

« Grâce à cette découverte, il est maintenant possible de proposer un diagnostic prénatal précoce de cette affection très grave, mais au-delà, l’identification des protéines perturbées par cette anomalie pourrait permettre d’envisager des stratégies thérapeutiques permettant d’éviter le décès », explique Patrick Edery.

Plus important encore, il s’agit de la première implication d’un petit ARNsn du complexe « spliceosome » dans une maladie génétique. Ce travail indique qu’un épissage efficace, c’est-à-dire la maturation de l’ARN pré-messager, est nécessaire pour un développement embryonnaire normal et pour la vie post-natale chez l’homme. En effet, une anomalie observée en amont de la synthèse des protéines a des répercutions importantes sur l’ensemble des étapes du développement embryonnaire et postnatal des individus.

« La découverte de ce nouveau mécanisme responsable d’anomalies du développement devrait permettre, grâce à la technique de séquençage du génome, d’identifier de nombreux gènes impliqués dans de graves malformations génétiques », conclut Patrick Edery.

Notes
(1) ARNsn : Small Nuclear Ribonucleic Acid / Petit Acide RiboNucléique contenu dans le noyau de la cellule
(2) Using genomic inbreeding coefficient estimates for homozygosity mapping of rare recessive traits: application to Taybi-Linder syndrome – Leutenegger AL, Labalme A, Genin E, Toutain A, Steichen E, Clerget-Darpoux F, Edery P. – Am J Hum Genet. 2006; 79(1):62-6
(3) MOPD1 ou syndrome de Taybi-Linder : une maladie génétique grave pouvant induire un décès juste après la naissance ou des malformations graves du cerveau, des os et d’autres tissus. A ce jour, la prévalence de la maladie est inconnue et environ 30 cas ont été décrits dans la littérature

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