Recherches soutenues par la Fondation

La Fondation Stargardt soutient et co-finance chaque année un projet de recherche dont l’objectif d’étude est lié à l’amélioration des mécanismes de la vision impliquée dans les maculopathies dont fait partie la maladie de Stargardt. Le but à terme de l’ensemble de ces recherches est d’apporter des solutions dans le traitement et/ou la prévention des maculopathies.

 

Projet de recherche subventionné en 2020, Dr Philippe Brabet et Vasiliki Kalatzis (Inserm Montpellier)

La Fondation soutient avec l’IRPP en 2020 l’étude d’une nouvelle molécule pharmacologique, IP-DHA, dont le mode d’action repose sur la diminution de l’accumulation de métabolites toxiques (pharmacothérapie).

Cette recherche a été réalisée par une équipe multicentrique dont les Dr Philippe Brabet et Vasiliki Kalatzis de l’Inserm Montpellier.

La lumière environnementale a des effets délétères sur la rétine externe dans les rétinopathies humaines, telles que celles liées à ABCA4 soit la maladie de Stargardt et la dégénérescence maculaire sèche liée à l’âge. Ces effets impliquent un stress carbonyle et oxydant, qui contribuent à la mort des cellules rétiniennes et à la perte de vision. Ici, l’étude a eu pour objectif de tester, sur une souris modèle de la maladie de Stargardt, l’efficacité protectrice d’un nouvel acide gras oméga-3. Il s’agit d’un acide polyinsaturé dérivé de lipophénol, l’isopropyl-phloroglucinol-DHA, appelé IP-DHA. Cette molécule est obtenue à partir d’une molécule naturelle extraite d’algues, le phloroglucinol. Celle-ci possède des propriétés reconnues anti-oxydante et antispasmodique.

Les analyses anatomiques et fonctionnelles ont démontré qu’une seule injection intraveineuse de l’IP-DHA, permettait une diminution, proportionnelle à la dose, de la dégénérescence des photorécepteurs induite par la lumière et une sensibilité visuelle préservée. Cet effet protecteur a persisté pendant 3 mois.

IP-DHA n’a pas affecté le cinétique du cycle visuel in vivo ou ni l’activité de l’isomérase RPE65 in vitro. De plus, l’administration d’IP-DHA par voie orale a montré une protection significative des photorécepteurs contre les dommages aigus de la lumière. En conclusion, les tests à court terme, après administration d’une dose unique et selon l’exposition à la lumière, montrent l’IP-DHA comme agent thérapeutique prometteur pour la prévention de la dégénérescence rétinienne.

Pour l’instant, aucun essai chez l’homme n’a été encore réalisé.

Publication Source : Taveau, N., Cubizolle, A., Guillou, L. et al. Preclinical pharmacology of a lipophenol in a mouse model of light-induced retinopathy. Exp Mol Med 52, 1090–1101 (2020). https://doi.org/10.1038/s12276-020-0460-7

Projet de recherche subventionné en 2020, INM (Institut de Neurosciences de Montpellier), INSERM

Le projet porte sur le développement et l’utilisation de modèles cellulaires CRX rétiniens humains pour le développement de nouvelles thérapies.

Également engagé à Montpellier au sein de l’INM (Institut de Neurosciences de Montpellier), INSERM, ce nouveau projet co-financé par la Fondation Stargardt et la société de biotechnologie VARIANT vise à mieux comprendre le développement de la rétine chez les patients atteints d’une maculopathie, similaire à Stargardt, causée par une mutation sur le gène CRX.

Pour ce faire, des extraits de peau sont prélevés sur des malades. Ces fibroblastes sont reprogrammés en cellules souches pluripotentes induites (iPSC), cellules pouvant être différenciées en cellules spécifiques, ici des cellules rétiniennes. Ensuite, l’INM travaille sur les différences phénotypiques (ou Comment grandit la rétine? Quelle protéine lui manque-t-il?, Pourquoi va apparaître la maladie ?)

 

Projet de recherche subventionné en 2019, Dr Claire-Marie DHAENENS (Lille)

Le projet a pour but de « Mieux comprendre les mutations à l’origine de la maladie de Stargardt pour mieux diagnostiquer dès 2020 et peut-être, traiter certaines formes de la maladie ».

En 2019, la Fondation Stargardt soutient le projet de recherche du Dr Claire-Marie DHAENENS (UF Génopathies, Centre de Biologie Pathologie Génétique, CHRU Lille), en mission dans le laboratoire du Pr Frans CREMERS de l’université Radboud à Nimègue aux Pays-Bas. Le projet porte sur la recherche d’un certain type de mutations du gène ABCA4, appelées mutations introniques profondes : « Recherche et caractérisation des mutations introniques profondes dans une cohorte de 224 patients atteints de la maladie de Stargardt ».

Pour rappel, la maladie de Stargardt (STGD1) est due à la présence de deux mutations bi-alléliques dans le gène ABCA4, qui est le gène le plus fréquemment impliqué dans les dystrophies rétiniennes. Or, dans 25% des cas, aucune ou une seule mutation n’a pu être identifiée, laissant ainsi un grand contingent de patients non résolus. Ceci s’explique d’une part car le gène ABCA4 n’est peut-être pas celui en cause chez le patient, mais d’autre part car les méthodes classiques de recherche des mutations ne couvrent pas toutes les régions des gènes, et notamment les introns.

Or on sait maintenant que ces mutations introniques profondes sont assez fréquentes. Il est donc important de développer des méthodes d’analyse du gène ABCA4 entier, afin d’identifier les mutations manquantes et pouvoir apporter un diagnostic de certitude aux patients. Le projet a également pour objectif de tester l’effet des mutations introniques identifiées et confirmer ou non leur effet pathogène. Le laboratoire du Pr CREMERS a en effet mis au point l’utilisation de petits fragments d’ADN (appelés oligonucléotides antisens), pour corriger in vitro les mutations introniques pathogènes et restaurer ainsi un effet normal, c’est à dire la production d’une protéine fonctionnelle.

L’enjeu pour les patients est majeur, car seuls ceux pour lesquels les deux mutations auront été identifiées dans ABCA4, et donc ceux pour lesquels le diagnostic de Stargardt aura été confirmé, pourront être éligibles à de futurs essais de thérapie génique.

À Nimègue (Pays-Bas) le 16 avril dernier

(de gauche à droite)

Rob COLLIN, Denis CAYET, Claire-Marie DHAENENS, Frans CREMERS

 

Projet en thérapie génique subventionné en 2018, Thomas Lamonerie (Inserm, Nice) et Jérôme Roger (Certo, Orsay)

Le projet porte sur l’utilisation du gène CRX, gène impliqué dans la différenciation et le développement des photorécepteurs.

Les causes de la mort des cellules photoréceptrices sont génétiquement et cliniquement hétérogènes. Le succès récent du remplacement de gène NRL chez les patients avec Amaurose congénitale de Leber (LCA) causée par des mutations RPE65 a montré d’impressionnants résultats et un réel intérêt pour élargir l’approche à d’autres maladies rétiniennes. Parmi eux, les mutations CRX pathogènes représentent des candidats pertinents pour la thérapie génique en particulier grâce à des modèles de souris récemment décrits.

Le travail publié a déchiffré les mécanismes moléculaires causant un manque de vision et également démontré par différentes approches la faisabilité de restaurer la vision dans ce modèle. De tels résultats encourageants soutiennent fortement la pertinence de thérapies utilisant le virus adéno-associé (AAV) pour certaines classes de rétinopathies. En plus d’être un excellent modèle pré-clinique, ces souris pourraient également aider à jeter plus de lumières sur les mécanismes régulant l’homéostasie (maintien de équilibre naturel) des photorécepteurs.

L’équipe propose de tester la thérapie génique sur ce modèle de souris en exprimant le type sauvage du gène CRX humain. L’approche pour atteindre cet objectif est de définir les meilleures variantes d’AAV appropriées pour restaurer la réponse des photorécepteurs.

Le projet proposé est important car d’une part, la stratégie thérapeutique pourrait être utilisée pour traiter des patients atteints de rétinopathies associées au CRX ; et d’autre part, grâce à l’identification des facteurs impliqués dans l’homéostasie des photorécepteurs, ce projet aura également un impact sur l’accélération du développement de thérapies ciblant des maladies liées à la dégénérescence des photorécepteurs dont la maladie de Stargardt.

 

Projet en pharmacologie subventionné en 2016 et en 2017, Philippe Brabet (Inserm, Montpellier)

L’objet de la recherche porte sur le moyen de prévenir la progression de la maladie de Stargardt par l’utilisation de molécules qui ciblent à la fois la cause et ses conséquences.

Rappel sur la définition de la pharmacologie “La pharmacologie est une discipline scientifique du vivant qui étudie les mécanismes d’interaction entre une substance active et l’organisme dans lequel elle évolue, de façon à pouvoir ensuite utiliser ces résultats à des fins thérapeutiques, comme l’élaboration d’un médicament (principalement) ou son amélioration. »

L’approche pharmacologique qui consiste à traiter avec un médicament est peut-être la plus polyvalente car elle peut intervenir tôt et s’appliquer toute la vie. Toutefois, il faut trouver des molécules qui ciblent bien les deux tissus rétiniens (photorécepteurs et épithélium pigmentaire rétinien-EPR) sans effets secondaires néfastes.

Pour l’étude pharmacologique subventionnée en 2016 et 2017, l’équipe a testé de nouvelles molécules développées, en collaboration avec deux équipes françaises en pharmacie à Montpellier (IBMM, UMR5247-CNRS-UM-ENSCM) et Clermont-Ferrand (UMR1107-Inserm), à partir d’une molécule naturelle extraite d’algues, le phloroglucinol. Celle-ci possède des propriétés reconnues anti-oxydantes et antispasmodique.

L’équipe a également démontré son efficacité pour protéger les photorécepteurs et l’EPR contre une toxine élaborée par le photorécepteur, le rétinal tout-trans, source de la lipofuscine (article scientifique soumis pour publication). L’objectif des premières modifications chimiques du phloroglucinol était d’améliorer la biodisponibilité rétinienne et la réactivité vis-à-vis du rétinal tout-trans (Biodisponibilité : Proportion de molécule thérapeutique libérée à partir de la forme pharmaceutique administrée devenant disponible pour produire l’effet biochimique attendu). Deux molécules ont montré une excellente protection contre la toxicité évaluée au cours de plusieurs tests sur des cultures cellulaires.

Ces données ont permis alors d’évaluer leurs effets protecteurs dans la rétine de souris porteuses d’un gène Abca4 muté, modèle de la pathologie :

  • D’une part, une batterie de tests morphologiques et fonctionnels a été effectuée
  • D’autre part, ont été étudiés le mécanisme d’action des molécules, leur devenir, comprendre les mécanismes de protection mis en jeu en mesurant leur impact sur les défenses enzymatiques et non enzymatiques dans la cellule et si nécessaire faire évoluer leur structure chimique pour sélectionner les molécules les plus puissantes et améliorer leur biodisponibilité avec le moins d’effet secondaire.

Les résultats actuels orientent l’équipe vers l’élaboration de composés « lipophénoliques » ayant des effets protecteurs évalués chez une souris modèle de la maladie de Stargardt et n’ayant pas d’effets indésirables sur la rétine. Cet effet protecteur est lié à des mécanismes moléculaires reposant d’une part sur une réduction de la quantité de rétinal dans la rétine et d’autre part sur l’activation des défenses cellulaires impliquées dans la protection des photorécepteurs et de l’EPR.

Des études sur modèle animal se poursuivent pour optimiser l’efficacité du composé et minimiser sa toxicité et évaluer le mode d’administration pour un traitement à long terme (orale, local). Pour cela, une stratégie de valorisation de ces résultats a été mise en place par la SATT-AXLR, une société d’accélération du transfert de technologies qui permet à l’équipe de recherche de développer en parallèle un programme de maturation et un transfert à des partenaires industriels.

L’objectif final est de sélectionner des molécules qui pourront être efficaces seules ou en combinaison dans le traitement et/ou la prévention des dystrophies maculaires chez le sujet jeune et au cours du vieillissement.

Projet en thérapie génique subventionné en 2015, Achille François (Inserm, Nantes)

Rappel sur le principe de la thérapie génique (Source « Œil et génétique » Masson 2009)

“Le principe de la thérapie génique consiste à utiliser l’ADN comme un médicament. Introduit au sein du noyau de cellules particulières, ce morceau d’ADN, dénommé «transgène», est capable de fabriquer, en utilisant la machinerie cellulaire endogène,” (de l’organisme) “des protéines thérapeutiques”.

Pour cette étude portant sur la thérapie génique initiée par Achille François (Inserm UMR 1089, Université de Nantes) l’équipe de recherche a testé de nouveaux vecteurs viraux recombinants. Ces vecteurs viraux exploitent la capacité du virus d’origine, l’AAV, à faire pénétrer son ADN dans le noyau des cellules mais les gènes viraux ont été remplacés par le gène ABCA4 sain.  Les vecteurs viraux testés ont été développés pour optimiser l’expression du transgène au niveau des photorécepteurs et permettre la production de protéine ABCA4 fonctionnelle dans ces cellules. Ils sont donc particulièrement adaptés au traitement de la maladie de Stargardt.

Des tests ont d’abord été réalisés sur des cellules in vitro (c’est-à-dire  dans des boîtes de culture en laboratoire, hors organismes vivants). Les résultats encourageants ont amené l’équipe à continuer les recherches sur des rongeurs, ce qui a permis de montrer une expression du transgène ABCA4 dans la rétine après administration des vecteurs. Ils entrevoient ainsi l’espoir, d’ici quelques années, de développer des essais chez l’homme.

Share Button