Category : Leucodystrophie

La leucodystrophie à cellules globoïdes (GLD) est un trouble héréditaire rare (avec une fréquence d’environ 1/100000 nouveau-nés), déclenché par un déficit de l’enzyme lysosomique galactosylceramidase (GALC) et caractérisé par l’accumulation de galactosylsphingosine (psychosine, PSY) dans le système nerveux. Le PSY est un sphingolipide cytotoxique, qui conduit à la dégénérescence généralisée des oligodendrocytes et des cellules de Schwann, provoquant une démyélinisation. On sait peu de choses sur les mécanismes moléculaires par lesquels la PSY transmet la toxicité et il n’existe actuellement aucun traitement pour la GLD. La forme précoce la plus répandue des maladies lysosomales (LSD) est dégénérative, rapidement progressive et mortelle. La greffe de moelle osseuse est actuellement la seule méthode appliquée cliniquement pour traiter la GLD, mais la thérapie génique a donné de bons résultats dans des modèles expérimentaux. Cependant, la littérature récente suggère fortement que la correction du déficit en GALC n’est pas suffisante pour corriger complètement le phénotype GLD. Ainsi, des thérapies complémentaires ciblant spécifiquement les cibles secondaires de la maladie pourraient être nécessaires pour améliorer le résultat thérapeutique final.

L’autophagie, bien que très étudiée pour de nombreuses LSD et maladies neurodégénératives (ND), a été peu étudiée dans la GLD. La dérégulation de l’autophagie n’a été démontrée que récemment, par nous et par d’autres, dans deux modèles de cellules GLD in vitro.

Ici, compte tenu de nos résultats précédents et des nombreuses publications sur les données montrant l’activation de l’autophagie comme stratégie thérapeutique prometteuse pour les maladies neurodégénératives et les maladies lysosomales, nous proposons le test préclinique de deux activateurs de l’autophagie dans le modèle murin naturel de GLD, la souris Twitcher (TWI). Plus précisément, nous visons à tester chez la souris TWI les effets du lithium, de la rapamycine et de leur combinaison, en étudiant un ensemble complet de paramètres comportementaux et biochimiques.

Cette étude sera certainement très utile pour comprendre en profondeur le rôle de l’autophagie dans la pathogenèse moléculaire de la GLD. En outre, en cas de résultats positifs, le traitement sera facilement applicable aux humains pour les tests cliniques, grâce au fait que les deux médicaments testés sont déjà disponibles en tant que préparations pharmaceutiques. Par conséquent, dans une vision d’avenir, Lithium et / ou Rapamycin pourraient être utilisés en combinaison avec une thérapie principale de correction de déficit GALC (comme thérapie génique et / ou thérapie de remplacement d’enzyme) pour aider à préserver complètement les phénotypes GLD.

Projet financé par ELA à hauteur de : 28 000 €

La leucoencéphalopathie mégaléphalique avec kystes subcorticaux (MLC) est un trouble génétique rare caractérisé par une anomalie morphologique de la tête, une perte de fonctions motrices, une épilepsie et un léger déclin mental. La maladie est causée par des mutations dans deux gènes nommés MLC1 et GLIALCAM. Il n’y a pas de thérapies pour les patients MLC, seul un traitement palliatif existe. Il est intéressant de noter que certains patients atteints de mutations GLIALCAM présentent un phénotype rémittent (qui s’exprime de façon irrégulière), ce qui sous-entend qu’il serait possible d’améliorer le phénotype des patients atteints de MLC, même à des stades avancés de la maladie.

Nous présentons ici une approche thérapeutique préclinique de thérapie génique pour les patients MLC en utilisant deux modèles animaux de la maladie, le Mlc1 et les souris knock-out GlialCAM. Les gènes modifiés par thérapie génique seront transférés dans le Système Nerveux Cérébral en une seule fois, contournant la difficulté de franchir la barrière hémato-encéphalique. Nous espérons que les résultats de ce projet seront en mesure de fournir les premiers outils thérapeutiques pour les patients atteints de MLC et pourront également avoir des implications pour le traitement d’autres maladies affectant la myéline.

Projet financé par ELA à hauteur de : 57 600 €

L’adrénoleucodystrophie liée à l’X (X-ALD) est la forme de leucodystrophie la plus courante avec l’adrénonomyeloneuropathie, la forme sous-jacente de la maladie. Cependant, la majorité des patients développent également une démyélinisation inflammatoire du cerveau, forme fatale de la maladie, appelée ALD cérébrale (CALD). La greffe cellules souches hématopoïétiques est un traitement établi qui permet de stopper l’évolution de la maladie, à la fois chez les enfants et les adultes et est actuellement, avec la thérapie génique de cellules souches hématopoïétiques (GCSH), la seule intervention qui sauve des vies pour les patients atteints de la CALD. Malheureusement, ces deux thérapies ne sont efficaces que si elles sont administrées très en amont de la maladie et la fenêtre thérapeutique est très étroite, excluant ainsi les patients atteints d’une forme avancée de la maladie. Nous proposons de valider les composés pharmacologiques appelés inhibiteurs de l’histone-déacétylase (HDAC), qui sont des médicaments anticancéreux bien tolérés, comme un moyen d’arrêter les réponses inflammatoires liées aux macrophages, avec une application finale potentielle pour les patients atteints d’une forme avancée de la maladie. Nous allons comparer et évaluer la posologie et la capacité de trois différents inhibiteurs de l’HDAC à inverser les anomalies fonctionnelles comme l’activation pro-inflammatoire et l’accumulation d’acides gras à très longue chaîne dans les macrophages isolés du sang des patients X-ALD. Les macrophages X-ALD sont les cellules immunitaires les plus touchées par l’X-ALD et sont donc des cibles thérapeutiques. Nous pensons que si les inhibiteurs de l’HDAC se révèlent efficaces dans les macrophages X-ALD, ces médicaments pourraient retarder voire améliorer ou même arrêter l’inflammation cérébrale chez les patients atteints de CALD.

Projet financé par ELA à hauteur de : 66 315 €

L’adrénoleucodystrophie liée à l’X (ALD) est la leucocdystrophie la plus courante. Tous les patients ALD présentent une mutation de l’ABCD1 et une accumulation des acides gras à très longue chaîne (AGTLC) dans les tissus, y compris dans le cerveau et la moelle épinière. À l’âge adulte, presque tous les hommes et plus de 80 % des femmes développent une myélopathie chronique progressive (adrénomyéloneuropathie) pour laquelle aucun traitement n’est disponible à ce jour. La greffe de cellules souches hématopoïétiques (GCSH) et la thérapie génique autologue ex vivo sont efficaces dans le traitement de l’ALD cérébrale, mais seulement aux premiers stades de l’inflammation cérébrale. Malheureusement, les patients traités par greffe peuvent encore développer une myélopathie à l’âge adulte, car la greffe est efficace uniquement pour arrêter la composante inflammatoire de la maladie, mais ne traite pas le défaut biochimique sous-jacent. Cette lacune thérapeutique souligne la nécessité de développer des traitements efficaces visant à normaliser les niveaux d’AGTLC dans le cerveau et la moelle épinière. En utilisant des cellules de la peau de patients ALD, nous avons démontré que les AGTLC saturés induisent un stress cellulaire, dont le maintien entraîne la mort cellulaire. Cet effet n’est pas observé avec les AGTLC mono-insaturé. Nous avons identifié de petites molécules qui activent une voie métabolique alternative qui convertit les AGTLC saturés en mono-insaturés.

Le traitement des cellules ALD corrige complètement les niveaux d’AGTLC. Le traitement de la souris ALD avec ces molécules ajoutées à leur nourriture, entraîne une diminution des glandes surrénales, de la moelle épinière et du cerveau. Malheureusement, ces petites molécules ne sont pas complètement spécifiques et provoquent des effets secondaires. Nous étudions actuellement la possibilité d’utiliser d’autres molécules plus spécifiques. Une fois identifiées, elles seront  testées dans un modèle de maladie ALD. Dans ce projet, nous allons développer un nouveau modèle de maladie ALD.

Nous avons déjà généré des cellules souches à partir de cellules de peau contrôles ALD. Ces cellules souches peuvent être utilisées pour produire des organoïdes (construction miniaturisée et simplifiée d’un organe). Fait intéressant, avec les outils appropriés, nous pouvons utiliser ces cellules souches pour produire des organoïdes cérébraux.

La possibilité d’utiliser des organoïdes cérébraux contrôles ALD représenterait une étape majeure pour le développement d’une thérapie pour l’ALD et pour d’autres leucodystrophies. L’utilisation  des organoïdes diminue Le nombre d’études sur les animaux et constitue un modèle préclinique qui reflète mieux la maladie.

Projet financé par ELA à hauteur de : 89 345 €

La leucodystrophie à cellules globoïdes (GLD) est une maladie neurodégénérative de stockage lysosomique (LSD) due à une déficience génétique de la bêta-galactosylcéramidase (GALC). La progression rapide des formes infantiles et la neurodégénérescence sévère posent des problèmes majeurs pour le développement de traitements efficaces. Actuellement, il n’y a pas d’option thérapeutique pour les patients atteints de GLD.

Les résultats prometteurs mais encore minces obtenus dans les modèles précliniques utilisant des approches novatrices (thérapies géniques/cellulaires) mettent en évidence la difficulté de fournir des niveaux thérapeutiques pertinents de l’enzyme GALC en toute sécurité et au moment opportun (avant l’apparition des symptômes), de façon globale (dans tous les tissus touchés) et sur le long terme (idéalement pour toute la vie). Cette difficulté repose en partie sur notre compréhension imparfaite des mécanismes de correction enzymatique dans les différents types de cellules qui en sont des cibles (c.-à-d. les cellules cérébrales) ou les effecteurs (les cellules issues des souches sanguines) dans le contexte des approches de thérapie génique/cellulaire. C’est une lacune que nous cherchons à combler avec cette étude.

L’objectif à long terme de cette étude est de concevoir des approches thérapeutiques basées sur une solide connaissance de ces mécanismes, réalisées à l’aide de modèles GLD pertinents. Nous supposons que l’utilisation d’une enzyme GALC conçue pour augmenter sa sécrétion et sa capacité à franchir la barrière hémato-encéphalique peut augmenter l’efficacité des approches de thérapie génique/cellulaire dans la GLD, comme elle le fait dans les modèles précliniques de maladies similaires. En tirant parti de notre expertise dans l’étude et le traitement de la GLD, et en nous appuyant sur la disponibilité de nouveaux réactifs et outils, nous concevrons des enzymes GALC chimériques qui seront testées pour leur sécrétion/biodisponibilité, leur sécurité et leur modalité d’action en comparaison directe avec l’enzyme non modifiée, dans les types de cellules pertinents (cellules souches/progénitrices hématopoïétiques et progéniteurs différenciés) et, finalement, chez les souris GLD.

La réussite de ce projet permettra d’accroître les connaissances mécanistiques sur la correction de la maladie dans la GLD, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de thérapie génique/cellulaire utilisant des enzymes modifiées qui seront appliquées comme traitements indépendants et/ou en combinaison pour parvenir à une correction globale de la maladie.

Projet financé par ELA à hauteur de : 95 000 €

L’adrénomyéloneuropathie est une maladie invalidante à long terme et pour laquelle aucun traitement n’est proposé aujourd’hui. En tant que maladie héréditaire, la correction génique est clairement nécessaire pour changer le cours de la maladie. Nous avons mis au point une technique pour importer une copie saine du gène défectueux directement dans le cerveau et la moelle épinière.

Nous l’avons testée chez des souris atteintes de la maladie et avons fait des découvertes clés sur un type de cellule essentiel à ce processus : les neurones qui se situent dans le cerveau et tout le long de la moelle épinière. Grâce à ces connaissances, nous avons amélioré la technique de transmission des gènes à l’aide de nouveaux vecteurs viraux.

Fait important, nous avons également établi des partenariats avec l’industrie qui pourrait nous accompagner dans la mise en place d’essais cliniques futurs. Au-delà de l’élaboration d’un traitement dont le besoin est immense, nos études nous permettent également de mieux comprendre les mécanismes biologiques de l’adrénomyéloneuropathie.

Projet financé par ELA à hauteur de : 92 300 €

La leucodystrophie mégalencéphalique avec kystes sub-corticaux (MLC) est une forme rare de leucodystrophie principalement liée à des mutations du gène MLC1. Les patients atteints de cette maladie souffrent de macrocéphalie et de symptômes moteurs et cognitifs associés à une dégénérescence progressive de la myéline. La raison pour laquelle l’absence de MLC1 entraîne ces défauts est une question à part entière. MLC1 est une molécule produite par les astrocytes, qui sont les principales cellules gliales du cerveau et sont nourries par les  vaisseaux sanguins. Les astrocytes contrôlant les fonctions vasculaires dans le cerveau, nous faisons l’hypothèse que des mécanismes vasculaires cérébraux pathologiques puissent être impliqués dans la MLC, une piste qui n’a encore jamais été abordée. En utilisant un modèle de souris déficient pour MLC1, nous avons commencé à découvrir une pathologie gliovasculaire dans la MLC. Le résultat de nos recherches montre que cela pourrait être le premier signe pathologique de MLC. Nous proposons maintenant d’explorer davantage ces altérations vasculaires avec l’idée sous-jacente que la connaissance de leurs mécanismes causatifs pourrait fournir des options thérapeutiques pour les patients atteints de MLC.

Projet financé par ELA à hauteur de : 67 500 €

La maladie de Krabbe (KD) est une maladie autosomique récessive et neurodégénérative causée par la carence de l’enzyme lysosomique galactocérébrosidase (GALC). C’est un trouble métabolique mortel, avec une fréquence d’environ 1/100000 chez les nouveau-nés. La forme infantile représente 85-90% des cas et les symptômes apparaissent entre l’âge de 3 mois et 6 mois. Les premiers symptômes sont la dysphagie, la nervosité, l’hypertonie ; des convulsions sont également souvent présentes. Avec l’évolution de la maladie, la cécité et la surdité apparaissent, l’évolution de la maladie peut conduire à un état végétatif et entrainer la mort au cours des 2 premières années.

Malheureusement, l’administration systémique (par injection intraveineuse) du GALC n’est pas efficace en raison de la présence de la barrière hémato-encéphalique (BHE) qui ne permet pas la translocation de protéines volumineuses comme le GALC dans le système nerveux central. Il n’existe aujourd’hui aucun traitement pour la maladie de Krabbe, et le traitement proposé est uniquement symptomatique.

Notre stratégie pour surmonter ce problème est d’exploiter les nanoparticules actives capables de transporter GALC à travers le BBB. Grâce à une précédente étude pilote soutenue par ELA, nous avons démontré qu’avec cette approche, il est possible d’obtenir un rétablissement de l’activité GALC dans le cerveau du modèle souris de KD, et dans les cellules des patients KD.

Dans le cadre de ce projet, nous effectuerons un essai préclinique complet dans le modèle KD murin. Un protocole d’enzymothérapie de substitution (ERT) sera optimisé à partir de nos nanoparticules pour fournir une GALC fonctionnelle via une administration systémique dans le cerveau de la souris. Nous allons tester si cette thérapie peut améliorer la physiopathologie en termes de : i. durée de vie, ii. prévention / ralentissement des altérations neuropathologiques, et iii. préservation des fonctions motrices.

Le matériel nécessaire à cette étude étant déjà autorisé pour une utilisation clinique, en cas de résultat positif du projet, cette recherche pourrait être appliquée à court et à moyen terme. Enfin, nous tenons à souligner que notre approche méthodologique, ici proposée pour corriger la carence en GALC, est potentiellement applicable à d’autres troubles de stockage lysosomiques ayant une implication cérébrale majeure, tels que la leucodystrophie métachromatique, en modifiant l’enzyme fonctionnelle transportée par les nanoparticules.

Projet financé par ELA à hauteur de : 48 000 €

La leucodystrophie autosomique dominante forme fatale adulte, ou ADLD, est une maladie neurodégénérative, génétique, incurable. Elle se caractérise par une dégradation de la « substance blanche » du système nerveux central et se manifeste par des troubles moteurs et de graves altérations du système nerveux autonome.

La cause génétique est la présence de trois copies, au lieu de deux normalement présentes, du gène qui contient les instructions pour produire la protéine de la lamine B1 (LMNB1), qui appartient à un groupe de protéines structurelles (Lamines) formant la membrane nucléaire de la cellule. Chez les patients atteints d’ADLD, la Lamine B1 s’accumule dans les cellules, entrainant la neurodégénérescence.

Avec notre projet, nous fournirons la première option thérapeutique pour l’ADLD, en développant une technique appelée « silence spécifique à l’allèle ». En utilisant de petites molécules d’ARN appelées «pARNi », nous serons en mesure de « désactiver » l’une des trois copies du gène, et de restaurer les niveaux physiologiques de lamine B1, évitant l’accumulation de la protéine et le développement de la maladie.

Pour valider notre stratégie thérapeutique réalisée à partir des pARNIs, nous allons générer deux modèles in vitroinnovants basés sur des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) dérivées de patients atteints d’ADLD qui permettront une réelle approche de « la maladie en boîte de pétri » au laboratoire. Les iPSCs sont un outil très polyvalent, car ils peuvent être utilisés pour recréer en laboratoire différents types de cellules normalement difficiles ou impossibles à obtenir d’un patient, comme celles du système nerveux central. Dans ces modèles, nous testerons le matériel génétique déjà mis au point dans notre laboratoire pour mesurer l’efficacité et la puissance de la réduction du LMNB1 et l’absence d’effets indésirables ou dangereux. Notre projet vise à ouvrir la voie à une thérapie pour l’ADLD et à établir des modèles et des approches thérapeutiques qui peuvent avoir une grande importance pour les études futures non seulement sur l’ADLD, mais aussi sur la physiopathologie et le traitement d’autres leucodystrophies et maladies génétiques.

Projet financé par ELA à hauteur de : 100 000 €

Les leucodystrophies sont une source majeure de handicap à tous âges, mais les enfants sont les plus touchés. L’équipe de chercheur étudie les leucodystrophies depuis 1987. Initialement, leurs efforts était axé sur la description de nouvelles leucodystrophies et la recherche des défauts génétiques sous-jacents. Une grande partie de leurs recherches a porté sur la nouvelle leucoencéphalopathie avec perte de substance blanche (Vanishing White Matter – VWM), également appelée ataxie infantile avec hypomyélinisation du système nerveux central (syndrome CACH). Cette maladie peut survenir à tous les âges, mais elle affecte principalement les jeunes enfants (2-6 ans). Les enfants atteints du syndrome CACH développent un handicap neurologique progressif et décèdent tôt, habituellement quelques années après le diagnostic. Il n’y a pas de remède pour cette maladie, mais les patients bénéficient de traitements pour prévenir la fièvre et les traumatismes crâniens, ces événements pouvant déclencher une évolution rapide de la maladie.

Il y a plusieurs années, l’équipe a découvert que le défaut génétique du syndrome CACH résidait dans un complexe enzymatique crucial pour la synthèse des protéines. Depuis, ils étudient comment la maladie fonctionne (mécanismes de la maladie), surtout pour trouver des pistes thérapeutiques. Ils ont constaté que les cellules de la substance blanche du cerveau ne se développent pas en cellules matures capables d’exécuter correctement leur fonction normale de myélinisation et de réparation de la substance blanche. Le problème dans la maturation fonctionnelle des cellules peut expliquer les dommages sévères de la substance blanche qui sont observés chez les patients. Leurs études récentes ont démontré qu’une voie de stress classique est anormalement activée dans les cellules de la substance blanche. Des preuves confirment qu’une activation anormale de cette voie de stress peut contribuer à la maladie.

Dans l’étude proposée, les chercheurs testeront les effets de trois inhibiteurs de cette voie de stress, approuvés par l’agence américaine des médicaments (FDA), dans des modèles représentatifs de la maladie. Le travail de recherche proposé a le potentiel d’ouvrir rapidement de nouvelles voies thérapeutiques. L’avis des experts est qu’un remède efficace à cette maladie complexe ne pourra pas être obtenu avec une seule modalité de traitement. Le traitement devra cibler la maladie à plusieurs niveaux, dont la réduction des voies de stress, la réduction de la toxicité de la substance blanche malade, un apport de cellules de la substance blanche dérivées du patient corrigées, saines (transplantation de cellules souches), et peut-être une thérapie génique.

Projet financé par ELA à hauteur de : 99 762 €