Lésions Neurovasculaires
Equipe
Brigitte Onteniente : Directeur de Recherche DR2 (INSERM)
Michel Cailleret : Ingénieur d'Etudes (INSERM)
Michel Cailleret : Ingénieur d'Etudes (INSERM)
Valérie Itier : Maître de Conférences (Université Paris 12)
Mickaël Lhuilier : Assistant Ingénieur
Jerôme Polentes : Chercheur associé (CECS)
Christine Seminatore : PhD
Marion Brénot : Technicienne de recherche qualifiée (CECS)
Christine Seminatore : PhD
Marion Brénot : Technicienne de recherche qualifiée (CECS)
Les lésions cérébrales ischémiques résultent d'accidents vasculaires principalement d'origine thromboembolique et liés à des désordres polygéniques. Des lésions neuro-vasculaires s’observent également dans un certain nombre de pathologies monogéniques responsables d’atteintes des petites et grandes artères, dont le CADASIL (cerebral autosomic dominant artheriopathy with small cortical infarcts and leukoencephalopathy), le CARASIL (cerebral autosomal recessive arteriosclerosis with subcortical infarcts and leukoencephalopathy), l’endothéliopathie héréditaire avec rétinopathie, néphropathie et lésions ischémiques cérébrales, la maladie de Fabry, le pseudoxanthoma elasticum, la neurofibromatose de type 1, la forme familiale du MoyaMoya, le syndrome Ehlers-Danlos de type IV, le syndrome de Marfan et la maladie de Fabry. Ces accidents sont imprévisibles et rapidement constitués et il n'existe aucune approche thérapeutique pour diminuer les désordres neurologiques qui en découlent. Nos travaux visent à combler cette vacance en analysant le potentiel de deux types de voies thérapeutiques, la thérapie cellulaire et la thérapie protéique. L'axe "thérapie cellulaire" correspond à la transplantation de progéniteurs neuraux dérivés à partir i) de cellules souches embryonnaires humaines, ii) de cellules souches induites à la pluripotence (iPS). Cet axe est développé sous le double aspect de la recherche des conditions optimales d'application dans une visée clinique et de la compréhension des relations hôte-greffon qui sont à la base de la différenciation et de l'intégration des produits transplantés. L'axe "thérapie protéique" correspond à la validation des capacités anti-ischémiques d'une molécule brevetée basée sur l'association de domaines cytoprotecteurs ubiquistes et du vecteur de transduction cellulaire TAT-HIV1.
Potentiel de la thérapie cellulaire par progéniteurs neuraux dans les lésions neuro-vasculaires
Cette stratégie repose sur le concept de « plasticité thérapeutique », qui propose que la présence de cellules immatures stimule la réorganisation du cerveau par régulation de molécules impliquées dans la plasticité post-lésionnelle. Dans le cadre d’un projet européen qui rassemble 8 laboratoires européens et un manager, le projet STEMS (www.stemsproject.eu), nous optimisons de façon systématique l’ensemble des étapes qui permettront de définir le potentiel de l’approche et ses limites d’application:
- Choix de la source cellulaire: cellules souches humaines embryonnaires ou adultes (iPS),
- Optimisation des conditions de culture
- Optimisation des conditions de transplantation (combien de temps après la lésion ischémique ; combien de cellules, en quel endroit)
- Suivi des animaux sur le plan fonctionnel et en imagerie
- Analyse histologique du greffon et de l’hôte et identification des phénotypes cellulaires par immunohistochimie
- Analyse en imagerie afin d’établir des relations entre les résultats histologiques et les techniques d’analyse utilisées chez l’Homme
- Transfert du protocole expérimental optimal au primate non-humain
- Optimisation des conditions de culture
- Optimisation des conditions de transplantation (combien de temps après la lésion ischémique ; combien de cellules, en quel endroit)
- Suivi des animaux sur le plan fonctionnel et en imagerie
- Analyse histologique du greffon et de l’hôte et identification des phénotypes cellulaires par immunohistochimie
- Analyse en imagerie afin d’établir des relations entre les résultats histologiques et les techniques d’analyse utilisées chez l’Homme
- Transfert du protocole expérimental optimal au primate non-humain
Compréhension des interactions hôte-greffon et leur rôle dans la récupération fonctionnelle induite par la thérapie cellulaire
La façon dont interagissent le greffon et son hôte conditionne le devenir des cellules transplantées et leur efficacité à améliorer les déficits fonctionnels. Dans le cadre du projet IngeCELL du Pôle de compétitivité Medicen Paris Région (www.medicen.org), nous nous attachons à qualifier ces interactions par analyse des modifications du protéome, en collaboration avec le Laboratoire de protéomique de l’Université Paris Descartes (Luc Camoin, Institut Cochin). Nous utilisons une approche protéomique quantitative globale qui permet de réaliser un inventaire du contenu protéique. La technique iTRAQ couplée à la LC-MSMS qui est utilisée permet la comparaison de 4 échantillons simultanés par utilisation d’isobares pour le marquage.
Thérapie protéique : TAT-XT
Le concept de thérapie protéique répond au besoin de développement de stratégies novatrice dans le domaine des accidents vasculaires cérébraux. La mort cellulaire ischémique fait intervenir simultanément un grand nombre de mécanismes cellulaires (nécrose, apoptose) et, plus généralement, tissulaires (inflammation, extravasation d’éléments cellulaires du compartiment sanguin, formation de la cicatrice gliale). Les échecs cliniques en matière de neuroprotection des accidents vasculaires cérébraux, sont en grande partie dus au ciblage de voies de signalisation ou d’effecteurs uniques et très spécifiques. La spécificité ainsi obtenue, si elle est satisfaisante au plan biochimique, ne peut en aucun cas répondre à la complexité des perturbations induites par l’ischémie. La raison indique au contraire que la molécule anti-apoptotique idéale est une molécule capable de modifier plusieurs des voies responsables des dérèglements qui conduisent à la mort cellulaire.
Nous avons développé et breveté une molécule anti-ischémique basée sur l’association de domaines cytoprotecteurs ubiquistes et du vecteur de transduction cellulaire TAT. Cette protéine de fusion, appelée TAT-XT, présente l’avantage d’être à la fois un bloqueur de l’apoptose et un stimulateur des voies intrinsèques de survie cellulaire. TAT-XT présente des propriétés neuroprotectrices importantes dans les modèles animaux de lésions neuro-vasculaires ainsi que dans un modèle murin d’ischémie cardiaque.
TAT-XT est actuellement à l’étude dans un modèle de cardiopathie ischémique chez le lapin. Une protéine « humanisée » est en cours de construction afin de poursuivre le développement de cette stratégie dans des conditions compatibles avec la clinique.
