Category : Projet

La maladie d’Alexander (AxD) est une maladie rare autosomique dominante causée par des mutations ponctuelles du gène codant pour la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), la principale protéine de filament intermédiaire dans les astrocytes. L’accumulation de cette protéine dans les fibres de Rosenthal conduit à des dysfonctionnements astrocytaires et à l’altération du développement et de l’homéostasie des tissus cérébraux touchés.

Dans le projet pilot proposé, les chercheurs visent à développer une approche d’édition génétique (modification des gènes) pour réguler spécifiquement l’expression de la protéine GFAP dont le gène est muté, dans les astrocytes affectés par la maladie d’Alexander. Ce projet permettra de recueillir des données solides de preuve de concept, pour améliorer la stratégie de thérapie génique dans le traitement des patients atteints de la maladie d’Alexander. De plus, l’équipe pense pouvoir mettre en place de nouvelles plateformes d’édition qui pourraient être utilisées prospectivement pour des études de modélisation de maladies et pour des traitements thérapeutiques d’autres leucodystrophies caractérisées par une dégénérescence astrocytaire ou une astrogliose dysfonctionnelle.

Projet financé par ELA à hauteur de : 60 000 €

L’adrénoleucodystrophie liée à l’X (ALD) est une maladie grave, allant de la forme inflammatoire fatale de démyélinisation cérébrale affectant les garçons (ALDc) à une atteinte périphérique dorsale affectant les adultes, l’adrénomyéloneuropathie (AMN). Il n’existe pas de thérapies efficaces pour l’adrénomyéloneuropathie, et la cause de l’adrénoleucodystrophie cérébrale est mal connue.

L’objectif est d’élaborer, de valider et d’utiliser un nouveau modèle de l’adrénoleucodystrophie dans la perspective de la découverte d’un traitement. Pour se faire, l’équipe de recherche utilisera le poisson zèbre, un modèle de petit vertébré, qui a des coûts faibles et permet de réaliser un criblage à haut débit, ce qui est impossible dans d’autres systèmes de vertébrés. Les poissons zèbres ont les mêmes gènes que les humains, y compris le gène ABCD1, responsable de l’adrénoleucodystrophie. Les données montrent que les poissons zèbres qui présentent la mutation du gène ABCD1 développent la maladie. Ils utilisent le modèle du poisson zèbre ALD pour valider un potentiel nouveau traitement, mieux comprendre son mécanisme d’action, et comprendre les causes de l’adrénoleucodystrophie cérébrale.

Projet financé par ELA à hauteur de : 98 841 €

Avec une incidence de 1 pour 14 700 naissances, l’adrénoleucodystrophie liée à l’X est la leucodystrophie monogénétique héréditaire la plus courante. La maladie est causée par des mutations du gène du transporteur peroxysomal ABCD1 dont la fonction est de transporter les acides gras à très longue chaîne (AGTLC) dans le peroxysome en vue de leur dégradation. En conséquence, la perte de cette fonction entraîne l’accumulation d’acides gras à très longue chaîne dans le plasma et les fluides corporels des patients touchés. L’adrénoleucodystrophie montre une hétérogénéité phénotypique importante avec l’adrénoleucodystrophie cérébrale inflammatoire (ALDc) qui est la forme la plus sévère. Pour pouvoir être traitée par une greffe de moelle osseuse ou une thérapie génique, l’adrénoleucodystrophie cérébrale doit être diagnostiquée très tôt.

L’objectif ultime de ce projet de recherche est d’identifier un biomarqueur sanguin facilement accessible, informatif de l’apparition et de la progression de l’adrénoleucodystrophie cérébrale. En cas de succès, ce biomarqueur sanguin identifié pourrait fournir des informations précieuses pour prendre les décisions appropriées d’interventions cliniques et pourrait également être utilisé comme marqueur de l’efficacité d’un traitement dans les essais cliniques ciblant l’adrénoleucodystrophie cérébrale.

Projet financé par ELA à hauteur de : 29 000 €

Dans la leucodystrophie hypomyélinisante avec atteinte du tronc cérébral et de la moelle épinière et spasticité des jambes (HBSL), le taux et le degré de propagation des symptômes dans tout le corps sont liés au pronostic de survie. Cependant, les causes de la leucodystrophie HBSL sont mal connues. En utilisant des mini cerveaux en culture 3D avec des oligodendrocytes générés à partir de cellules de peau de patient HBSL, nous allons étudier comment l’interaction entre les oligodendrocytes et leurs cellules de soutient (neurones, astrocytes et microglies) peut conduire au développement de la maladie au cours du temps. Nous utiliserons la technologie de transcriptomique spatiale pour cartographier les « réseaux de cellule à cellule » afin de déterminer si nous pouvons manipuler les réseaux cellulaires pour prévenir la démyélinisation. Enfin, ce projet de recherche vise à tester une supplémentation nutritionnelle comme une thérapeutique potentielle pour améliorer et/ou inverser le cours de la maladie HBSL.

Projet financé par ELA à hauteur de : 65 846 €

La leucodystrophie métachromatique (MLD) est une maladie génétique causée par des mutations du gène ARSA qui code pour l’enzyme arylsulfatase A. L’absence de cette enzyme conduit à l’accumulation de sulfatides dans les cellules neurales et gliales, entrainant une neurodégénérescence progressive souvent fatale. Le premier essai clinique mené par l’équipe chez l’homme pour le traitement de la leucodystrophie métachromatique par thérapie génique utilisant des cellules souches hématopoïétiques (CSH) a fourni des preuves de la faisabilité, de la sécurité et de l’efficacité de cette thérapie génique ce qui a conduit à son autorisation sous le nom de Libmeldy. Grâce à cette thérapie, les cellules souches hématopoïétiques des patients sont corrigées génétiquement et réinjectées pour reconstituer l’ensemble du système hématopoïétique en agissant comme « un cheval de Troie » dans l’apport de l’enzyme ARSA aux tissus affectés. Ce traitement est bénéfique lorsqu’il est administré chez les patients ayant une leucodystrophie métachromatique au stade pré-symptomatique ou au stade paucisymptomatique. Malheureusement, il est difficile de prédire si un patient ayant une leucodystrophie métachromatique présentant une mutation du gène ARSA développera un jour des symptômes de la maladie. Par conséquent, la décision d’administrer ce traitement s’étudie au cas par cas selon les antécédents cliniques du patient et en s’appuyant sur plusieurs mesures biochimiques et instrumentales. En outre, les patients traités doivent être surveillés pour la sécurité et l’efficacité du traitement, notamment avec des analyses moléculaires supplémentaires qui surveillent la composition clonale et le comportement des cellules sanguines génétiquement modifiées après la transplantation. Bien que ces analyses soient extrêmement utiles pour définir l’efficacité et l’innocuité de la thérapie génique, l’identification de biomarqueurs supplémentaires plus prédictifs du fardeau de la maladie et utilisables comme indicateurs de la réussite du traitement sont fortement nécessaires. L’équipe a récemment développé LiBIS-seq (liquid-integration-site-sequencing), une technique de PCR optimisée pour exploiter l’ADN libre circulant du plasma sanguin (ADNlc) pour étudier la composition clonale des cellules génétiquement modifiées en circulation et dans les tissus solides. L’ADN libre circulant est constitué de courts fragments d’ADN libérés dans les fluides corporels par des cellules mourantes résidants dans différents tissus du corps, et pour cette raison, son analyse a fourni des indicateurs de sécurité plus fiables pour les approches de traitement par thérapie génique que les méthodes basées uniquement sur l’analyse des cellules circulantes. De plus, les concentrations d’ADN libre circulant dans le plasma des patients atteints de leucodystrophie métachromatique traités par thérapie génique étaient supérieures à des niveaux pathologiques avant le traitement et ont diminué progressivement après la transplantation chez les patients présentant une réponse positive au traitement. Par conséquent, le taux d’ADN libre circulant chez les patients atteints de leucodystrophie métachromatique pourrait être le reflet du nombre de cellules mourantes dues à l’accumulation de composés lysosomiques toxiques.

Pour toutes ces raisons, l’équipe cherchera à valider que l’ADN libre circulant dans le plasma sanguin est un paramètre mesurable nouveau et non invasif, indicateur de la gravité de la maladie et biomarqueur substitut de l’efficacité du traitement par thérapie génique pour la leucodystrophie métachromatique. Plus précisément, nous utiliserons des technologies de pointe pour étudier l’épigénome et l’integrome de l’ADN libre circulant et des cellules recueillies au cours du temps chez les patients ayant une leucodystrophie métachromatique de forme juvénile précoce ou infantile tardive traités par thérapie génique dans notre établissement. Ces analyses définiront l’efficacité et la sécurité du traitement au niveau clonal, détermineront quels types de cellules contribuent à la production de l’ADN libre circulant chez les patients ayant une leucodystrophie métachromatique traités par thérapie génique et dans l’histoire naturelle de la maladie, démêlant la toxicité tissulaire spécifique au cours de la maladie. En cas de réussite, l’identification d’un biomarqueur fiable de la maladie permettrait une évaluation diagnostique plus précise et une recommandation thérapeutique pour la leucodystrophie métachromatique davantage personnalisée.

Projet financé par ELA à hauteur de : 100 000 €

Une carence de l’enzyme aspartoacylase conduit à une leucodystrophie sévère, appelée maladie de Canavan, qui se caractérise par l’accumulation du métabolite cérébral N-acétylaspartate (NAA). Le NAA est synthétisé et libéré principalement par les neurones. De nombreux neurones utilisent aussi le NAA pour synthétiser le petit neuropeptide N-acétylaspartylglutamate (NAAG). Le NAAG extracellulaire sécrété par les neurones peut être dégradé en NAA et en glutamate par une enzyme fabriquée par les astrocytes. Ainsi, la dégradation des NAAG est une autre source de NAA. Le projet étudiera plus en détail le rôle du NAAG dans l’accumulation de NAA observée dans la maladie de Canavan. Pour mener cette étude, différents modèles de souris transgéniques seront utilisés, y compris un modèle murin de la maladie de Canavan, qui diffèrent par leur capacité à synthétiser le NAAG. Dans le cadre de ce projet, des méthodes histologiques et biochimiques seront utilisées pour évaluer l’influence des changements génétiques dans ces modèles de souris sur l’accumulation de NAA et le développement de la dégénérescence spongiforme cérébrale et de la perte de myéline. L’objectif de ce projet est d’examiner si la réduction de la synthèse des NAAG entraîne une réduction de l’accumulation de NAA et des changements pathologiques dans le modèle murin de la maladie de Canavan. Si tel était le cas, l’inhibition des enzymes synthétisant le NAAG pourrait constituer une alternative ou une option supplémentaire pour un traitement de réduction du substrat dans la maladie de Canavan.

Projet financé par ELA à hauteur de : 9 700 €

Pour son bon développement et son bon fonctionnement, le tissu nerveux synthétise divers composants clés, mais il dépend également d’un apport en nutriments essentiels. La choline est l’un des nutriments essentiels à la synthèse des phospholipides et à la génération du neurotransmetteur acétylcholine. Une nouvelle maladie récemment identifiée est causée par des mutations sur le gène SLC44A1, qui code pour la protéine de type transporteur de choline 1. Avec une apparition précoce à la petite enfance, cette nouvelle leucoencéphalopathie se caractérise par une atteinte sévère de la matière blanche, une atrophie du nerf optique, une ataxie, une dysarthrie, des tremblements, et un retard du développement de la motricité et de la parole. Afin d’avoir un modèle animal valide pour la maladie, nous avons généré les premières souris mutantes Slc44a1 pour caractériser la pathologie sous-jacente et les mécanismes de la maladie causés par un défaut dans le transport de la choline. En utilisant les mutants Slc44a1, nous déterminerons comment la dysrégulation de la choline affecte la différenciation des oligodendrocytes, la myélinisation et la fonction neuronale. Nos objectifs sont :

• Déterminer la neuropathologie causée par une altération du transport de la choline ;
• Établir les changements protéomiques et métaboliques causés par la carence en choline ; et
• Évaluer le potentiel thérapeutique d’un apport nutritionnel de choline.

Globalement, ce projet répond à plusieurs besoins scientifiques et médicaux non satisfaits qui devraient avoir un impact bénéfique significatif pour la communauté scientifique et la société.

Projet financé par ELA à hauteur de : 81 000 €

La leucoencéphalopathie mégalencéphalique avec kystes sous-corticaux (MLC) est une maladie génétique rare caractérisée par une anomalie crânienne, une perte des fonctions motrices, des épilepsies 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 traitement pour les patients MLC, seulement un traitement palliatif. Nous avons récemment démontré l’efficacité de la thérapie génique pour corriger la vacuolisation de la myéline, typique de la maladie MLC. Nous visons maintenant à démontrer que la thérapie génique est également capable de corriger la déficience motrice présente dans les modèles de souris sans MLC. Ainsi, nous proposons d’administrer les vecteurs AAV thérapeutiques aux cellules affectées dans le cerveau de ces souris, et de rechercher des tests non invasifs, au fil du temps, pouvant servir d’indicateurs in vivo de la correction de la maladie dans les modèles animaux, qui pourraient finalement être traduits en essais cliniques pour les patients MLC.

Projet financé par ELA à hauteur de : 44 414 €

Les leucodystrophies sont une source majeure de handicap à tout âge, mais les enfants sont les plus touchés. Nous étudions les leucodystrophies depuis 1987. Initialement, nos recherches se sont concentrées sur la description de nouvelles leucodystrophies et la recherche des défauts génétiques sous-jacents. Une grande partie de nos efforts de recherche ultérieurs ont porté sur la nouvelle leucoencéphalopathie avec perte de substance blanche (VWM), également appelée ataxie infantile avec hypomyélinisation diffuse du système nerveux central (CACH). La maladie survient à tous les âges, mais débute principalement chez les jeunes enfants (2-6 ans). Les enfants atteints de VWM souffrent d’un handicap neurologique progressif qui prohibent la fièvre et les traumatismes crâniens, car ces événements déclenchent une aggravation rapide de la maladie.

Il y a plusieurs années, nous avons découvert que le défaut génétique du VWM réside dans un complexe enzymatique crucial pour la synthèse des protéines. Depuis, nous avons étudié le fonctionnement de la maladie (mécanismes de la maladie), surtout pour trouver des pistes de traitement potentiel. Nous avons 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 de la maturation en cellules fonctionnelles peut bien expliquer les graves lésions de la substance blanche que nous observons chez les patients. Nos études récentes ont démontré qu’une voie de stress de base est anormalement activée dans les cellules de la substance blanche VWM. Nous avons des preuves que l’activation anormale de cette voie de stress provoque la maladie. Dans l’étude proposée, nous ciblerons et inhiberons un composant important et toxique de cette voie de stress avec des oligonucléotides antisens et testerons les effets dans un modèle de maladie représentatif. Le travail proposé a le potentiel d’ouvrir relativement rapidement de nouvelles options de traitement.

Notre vision du traitement de la VWM est qu’un traitement efficace de cette maladie complexe ne sera probablement pas atteint avec une seule modalité thérapeutique. Nous pensons que le traitement doit cibler la maladie à plusieurs niveaux, y compris la réduction des voies de stress, la réduction de la toxicité de la substance blanche malade, la fourniture de cellules de substance blanche saines et éventuellement la thérapie génique.

Projet financé par ELA à hauteur de : 50 000 €

L’adrénoleucodystrophie liée à l’X (ALD) est la leucodystrophie la plus fréquente. Tous les patients ALD ont une mutation du gène ABCD1 qui conduit à une accumulation d’acides gras saturés à très longue chaîne (AGTLC) dans les tissus, y compris les glandes surrénales, la moelle épinière et le cerveau. L’ALD se caractérise par un spectre clinique saisissant et imprévisible, même au sein des familles. Dans l’enfance, environ 50 % des garçons atteints développent une maladie surrénalienne avant l’âge de 10 ans et 30 à 35 % des garçons atteints développent une maladie cérébrale inflammatoire mortelle (ALD cérébrale). Si l’ALD est diagnostiquée à un stade précoce, l’ALD cérébrale peut être stoppée ou inversée par une greffe de moelle osseuse. À l’âge adulte, pratiquement tous les hommes et plus de 80% des femmes développent une maladie de la moelle épinière à évolution lente et chronique (myéloneuropathie) pour laquelle aucun traitement modificateur de la maladie n’est disponible. Malheureusement, les garçons transplantés peuvent encore développer une maladie de la moelle épinière à l’âge adulte, car la greffe n’est efficace que pour arrêter la composante inflammatoire de la maladie sans traiter le défaut biochimique sous-jacent. Cette lacune thérapeutique met en évidence la nécessité de développer des traitements efficaces visant à normaliser les taux d’AGTLC dans le cerveau et la moelle épinière.

En utilisant des cellules cutanées de patients ALD, nous avons démontré que les AGTLC saturés induisent un stress cellulaire, avec une exposition prolongée entraînant la mort cellulaire. De manière remarquable, cela n’est pas observé avec les AGTLC mono-insaturés (acides gras avec une double liaison dans la chaîne d’acides gras). L’enzyme stéaroyl-CoA désaturase-1 (SCD1) convertit les acides gras saturés en acides gras mono-insaturés. Dans un précédent projet soutenu par ELA, nous avons identifié et caractérisé le médicament TO901317 (un agoniste de LXR) comme une petite molécule qui active l’activité de SCD1. Le traitement des cellules ALD avec TO901317 corrige complètement les niveaux d’AGTLC et le traitement de la souris ALD avec TO901317 ajouté dans la nourriture a entraîné une réduction des niveaux d’AGTLC dans les surrénales, la moelle épinière et le cerveau.

Malheureusement, le TO901317 (et d’autres agonistes de LXR) en tant que traitement potentiel de l’ALD présentent des limitations notables en raison d’effets hors cible qui entraînent des effets secondaires graves. Ceci est largement dû au fait que les agonistes de LXR ne sont pas spécifiques de SCD1. Nous émettons donc l’hypothèse que l’augmentation spécifique de l’activité de SCD1 contournera l’effet néfaste de l’activation de LXR et offrira une stratégie thérapeutique pour contrer la lipotoxicité induite par les AGTLC dans l’ALD.

Des stratégies pour augmenter spécifiquement SCD1, que ce soit pharmacologiquement ou génétiquement, n’ont pas été rapportées à ce jour. Par conséquent, l’objectif global de la proposition est d’identifier les régulateurs génétiques et pharmacologiques de l’abondance et/ou de l’activité de SCD1. Plus précisément, dans ce projet, nous visons à :

1. Générer des lignées cellulaires dans lesquelles l’enzyme SCD1 est étiquetée avec une protéine fluorescente pour permettre la surveillance de SCD1 dans les cellules vivantes à la résolution d’une cellule unique.
2. Cartographier les enzymes qui contrôlent l’abondance de SCD1 à l’aide d’un criblage génétique CRISPR/Cas9 à l’échelle du génome.
3. Identifier les petites molécules qui augmentent l’abondance et l’activité de SCD1.

Aborder ces objectifs augmentera notre compréhension de base du métabolisme des AGTLC dans l’ALD. De plus, les résultats de ces expériences ont le potentiel d’informer sur de nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter les patients ALD.

Projet financé par ELA à hauteur de : 97 045 €