Maladies neurodégénératives, approches thérapeutiques innovantes
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Maladies neuro-dégénératives, approches thérapeutiques innovantes : thérapie génique, cellules souches DU médecine régénératrice IRB 16/11/2016 Dr Eric Thouvenot Introduction - Les maladies neurodégénératives - Perte neuronale progressive - Activation astrocytaire et microgliale, inflammation - Seuil clinique, marqueurs biologiques et imagerie - Traitements symptomatiques - Neuroprotection : ralentir la progression - Neuroréparation: thérapies cellulaires et thérapie génique - Limites actuelles Objectifs du cours - Découverte des principales maladies neurodégénératives - Connaître la physiopathologie et les gènes en jeu - Connaître certains modèles d’étude de ces maladies - Découvrir les développements thérapeutiques basés sur : - La thérapie génique - Les greffes de cellules souches ou de précurseurs neuronaux Plan 1. 2. 3. 4. Un modèle de maladie neurodégénérative : la maladie de Parkinson a) Clinique, physiopathologie b) Formes familiales et génétiques c) Traitements symptomatiques d) Neuroprotection e) Les modèles animaux La thérapie génique dans les maladie neurodégénératives a) Maladie de Parkinson : rétablir la dopamine et la neuroprotection b) Maladie de Huntington : annuler l’effet de la mutation c) Maladie d’Alzheimer : cibler le peptide amyloïde d) Sclérose Latérale Amyotrophique : mutation SOD et facteurs de croissance Les greffes de cellules souches dans les maladies neurodégénératives a) Adrénoleucodystrophie : premier succès de thérapie génique en neurologie b) Maladie de Parkinson et neurones dopaminergiques b) Alzheimer et SLA : un outil pour la neuroprotection Discussion Les maladies neurodégénératives - - - Caractéristiques communes - Handicap neurologique progressif - Atteinte de l’adulte ou de la personne âgée - Symptômes en rapport avec le type de neurones atteints et leur fonction Physiopathologie - Perte neuronale progressive : apoptose, autophagie, nécrose... - Autres mécanismes et autres cellules (gliales) - Intervention des gènes et de l’environnement - Irréversible, pas de régénération à l’échelle de l’organe Traitements - Symptomatiques : améliorent les fonctions atteintes - Neuroprotection: ralentir l’évolution de la perte neuronale La maladie de Parkinson - Clinique - Tremblement, Rigidité, Akinésie - Troubles du mouvement, de la posture, de l’articulation, de l’écriture - Ralentissement - Progressif - Asymétrique - Sensible à la Dopamine La maladie de Parkinson - Physiopathologie - Dégénérescence des neurones dopaminergiques de la substance noire - Altération système ubiquitineprotéasome, oxydation, dysfonction mitochondriale… - Inclusions protéiques insolubles = Corps de Lewy (α-synucléine) H&E α-synucléine La maladie de Parkinson Obesa, Nature, 2010 La maladie de Parkinson PET-Scan 18-F-Dopa Contrôle Patient Obesa, Nature, 2010 La maladie de Parkinson - Formes familiales (15%) et génétiques (5%) - PARK 1 4q21-q23: alpha-synucléine, AD, âge de début 46, corps de Lewy 2% des cas familiaux - PARK 2, 6q25.2-q27, parkin, AR, 30 ans, pas de corps de Lewy - PARK 3: 2p13, protéine ?, AD, 60 ans, corps de Lewy - PARK-4, 4q14-16.3, protéine ?, AD, 30 ans, corps de Lewy - PARK-5, 4p14, UCHL-1, AD, 50 ans, corps de Lewy ? - PARK 8, LRRK2 : leucine-rich repeat kinase 2 ou dardarin, 10% des cas familiaux et 3% des cas sporadiques - PINK1: PTEN-induced putative kinase 1 - …….. La maladie de Parkinson - Traitements symptomatiques (seulement) - Pharmacologie: - Dopamine (levodopa) - Agonistes dopaminergiques - Antidyskinétiques - Problème des dyskinésies tardives - Chirurgie lésionnelle - Electrostimulation (stimulation cérébrale profonde NST) - Accompagnement : kiné, orthophonie, psychologie... La maladie de Parkinson - Neuroprotection ( = traitement curatif ? ) - Dopamine: toxique pour les neurones dopaminergiques ? - Essai avec agonistes dopaminergiques: - - Retarde l’apparition des dyskinésies tardives par rapport à la dopamine - Ralentit la perte dopaminergique ? Essais avec IMAO-B, anti-apoptotiques, antagonistes glutamatergiques, facteurs de croissance (GDNF), inhibiteurs calciques, facteurs promitochondriaux (Co-Q10, creatine) - Rasagiline: Etude ADAGIO, plus de 1000 patients, randomisée contre placebo, montre retard de la progression des signes moteurs chez patients traités tôt Olanow, C.W. et al. A double-blind, delayed-start trial of rasagiline in Parkinson's disease. N. Engl. J. Med. 361, 1268–1278 (2009). La maladie de Parkinson - Modèles animaux - Lésions focales (microchirurgie) - Toxicité par voie systémique - - Souris 6-OHDA - Rotenone (complexe I mitochondrie) - Singe MPTP (mitochondrie neurones dopaminergiques) Modèles génétiques: absence de corps de Lewy - Souris Ki / mutation α-synucléine : neurodégénérescence non spécifique - Souris Ki / mutation LRRK2 : atteinte striatum sans perte dopaminergique - Souris PINK1, DJ-1 et parkin: pas de perte dopaminergique - MitoPark: délétion facteur de transcription de l’ADN mitochondrial Tfam, perte progressive neurones dopaminergiques et clinique PK La maladie de Parkinson - Modèles génétiques - Souris, mutations Genetic animal models of Parkinson's disease. Dawson TM, Ko HS, Dawson VL. Neuron. 2010 Jun 10;66(5):646-61. Plan 1. 2. 3. 4. Un modèle de maladie neurodégénérative : la maladie de Parkinson a) Clinique, physiopathologie b) Formes familiales et génétiques c) Traitements symptomatiques d) Neuroprotection e) Les modèles animaux La thérapie génique dans les maladie neurodégénératives a) Maladie de Parkinson : rétablir la dopamine et la neuroprotection b) Maladie de Huntington : annuler l’effet de la mutation c) Maladie d’Alzheimer : cibler le peptide amyloïde d) Sclérose Latérale Amyotrophique : mutation SOD et facteurs de croissance Les greffes de cellules souches dans les maladies neurodégénératives a) Adrénoleucodystrophie : premier succès de thérapie génique en neurologie b) Maladie de Parkinson et neurones dopaminergiques b) Alzheimer et SLA : un outil pour la neuroprotection Discussion Thérapie génique - - Buts - Transporter l'ADN dans les cellules malades et de remplacer l'ADN défectueux (restaurer une fonction perdue) - Interrompre un gain de fonction toxique - Survie cellulaire par des facteurs trophiques Outils - Utilisation de virus vecteurs d'ADN - Virus démunis de leurs propriétés infectieuses - Problèmes d’immuno-réaction: le système immunitaire peut détruire le virus contenant l'ADN thérapeutique et détruire tout effet bénéfique. - Recherche de virus qui peuvent atteindre les tissus nerveux ayant la plus faible réponse immunitaire (Lentivirus, Adénovirus, AdenoAssociated Virus, Herpes Simplex Virus) Thérapie génique : production de virus Exp Neurol. 2008 Jan;209(1):58-71. Epub 2007 Aug 24. Viral vectors for in vivo gene transfer in Parkinson's disease: properties and clinical grade production. Mandel RJ, Burger C, Snyder RO. Thérapie génique : stratégies Discov Med. 2010 Mar;9(46):204-11. Development of gene therapy for neurological disorders. Manfredsson FP, Mandel RJ. 1. 2. 3. 4. Sauver une fonction métabolique défaillante shRNA pour interrompre un gain de fonction toxique Sécrétion de facteurs trophiques Induire la mort cellulaire en bloquant la réplication de l’ADN (tumeurs) Thérapie génique dans les maladies neurodégénératives - Selon le neurotransmetteur impliqué dans la maladie (PK) - - Formes génétiques : - - Enzymes pour augmenter sa concentration locale Eteindre le gène toxique (Huntington, SLA, PK) Pour assurer la survie cellulaire : neuroprotection (MA) - Facteurs neurotrophiques Thérapie génique dans les maladies neurodégénératives - Selon le neurotransmetteur impliqué dans la maladie - Enzymes pour augmenter sa concentration locale - Maladie de Parkinson: dopamine - Traitements dopaminergiques (dopamine, agonistes) - Thérapie génique Thérapie génique ciblée dans la MP Sci Transl Med. 2009 Oct 14;1(2):2ra4. Dopamine gene therapy for Parkinson's disease in a nonhuman primate without associated dyskinesia. Jarraya B, Boulet S, Ralph GS, Jan C, Bonvento G, Azzouz M, Miskin JE, Shin M, Delzescaux T, Drouot X, Hérard AS, Day DM, Brouillet E, Kingsman SM, Hantraye P, Mitrophanous KA, Mazarakis ND, Palfi S. tyrosine hydroxylase (TH), aromatic L-aminoacid decarboxylase (AADC), guanosine 5′-triphosphate cyclohydrolase 1 (CH1) Thérapie génique ciblée : Parkinson Résultats intéressants chez le primate (modèle MPTP) - Amélioration symptômes rapide - Amélioration prolongée des Thérapie génique chez l’Homme dans la MP - - Thérapies spécifiques - AAV-2 pour délivrer AADC, enzyme levodopa-dopamine, phase 1-2 - AAV-2 pour délivrer GAD dans le STN, enzyme GHB, tonus inhibiteur du STN, phase 1 - AAV-2 pour délivrer GAD dans le STN, enzyme GHB, tonus inhibiteur du STN, phase 2 Thérapies neuroprotectrices - AAV-2 pour délivrer neurturin, analogue BDNF, phase 1-2 Thérapie génique chez l’Homme dans la MP n=22 n=23 n=22 n=23 n=22 n=23 AAV-2 pour délivrer GAD dans le STN, enzyme GHB, tonus inhibiteur du STN, phase 2 Autres gènes impliqués dans les maladies neurodégénératives i. Maladie de Parkinson : alpha-synucléine, LRRK2, Parkin, DJ-1, PINK1... ii. Maladie de Huntington : CAG-Huntingtine iii. Maladie d’Alzheimer : APP, PS1, PS2 iv. Sclérose latérale amyotrophique : SOD1, ALS, SMN, VEGF...... v. Sclérose en plaques : multigénique (HLA, autres) Maladie de Huntington - La maladie de Huntington est une maladie génétique autosomique dominante liée à la mutation de la Huntingtine, Chr4 - Première maladie neurologique AD - Dégénérescence putamen Maladie de Huntington - - Clinique - Chorée - Troubles moteurs - Troubles du comportement, anxiété, dépression - Démence. Physiopathologie - Répétition de triplets (n<=35): augmentation du nombre de répétitions d’une génération à l’autre (>40) - Anticipation: patients atteints de plus en plus tôt au cours des générations - Atteinte transport axonal et complexe ubiquitine protéasome Maladie de Huntington Huntingtine impliquée dans le transport axonal Complexe ubiquitine protéasome dans la MH La quantité de protéines mutées dans la cellule va déterminer la toxicité neuronale et la formation d’inclusions, qui pourraient permettre à la cellule de se protéger The ubiquitin-proteasome pathway in Huntington's disease. Finkbeiner S, Mitra S. ScientificWorldJournal. 2008 Apr 20;8:421-33. Review. Traitement de la Maladie de Huntington - Pas de traitement efficace à ce jour - Traitements symptomatiques peu efficaces sur la chorée (Xénazine), les troubles de l’humeur et les troubles du comportement -Maladie monogénique, autosomique dominante -Thérapie génique dirigée contre le gène muté responsable de la maladie ? -Différentes approches thérapeutiques dans ce cadre -Délivrance de facteurs de croissance localement par thérapie génique Thérapie génique dans la maladie de Huntington - ee Thérapie génique dans la maladie de Huntington - ee Thérapie génique dans la maladie de Huntington - Essais de thérapie génique sur les modèles animaux de maladie de Huntington - Efficacité intéressante sur la fonction et l’anatomopathologie Thérapie génique dans la maladie de Huntington - Autres essais de thérapie génique sur les modèles murins Sclérose Latérale Amyotrophique - - Clinique: - Paralysie progressive membres , face et tronc - Amyotrophi e et fasciculations - Atteinte bulbaire et respiratoire - Décès, médiane 36 mois Electromyographie - - Dénervation, potentiels géants Formes - Formes sporadiques 90% - Formes familiales 10% (dont 20% SOD, >100 mutati ons Sclérose Latérale Amyotrophique - Physiopathologie - Inclusions SOD-Ubiquitine - Rôle du glutamate (excitotoxicité) - Agrégats de neurofi laments et dilatations axonales Sclérose Latérale Amyotrophique - Physiopathologie - Rôle central des mitochondries dans l’activation des voies de mort cellulaire - Accumulation de SOD mutée dans l’espace intermembranai re des mitochondries - Inflammation et microglie Dégénérescence motoneuronale multifactorielle SLA familiale Gènes : - SOD1 (Cu/Zn superoxyde dismutase) - ALS2 (alsin) Locus: - 9q34 - 9q21-q22 - 15q15-q21 - Centromère Chr. X - Hypoxie chronique - Solvants et insecticides - Guam - SMN (survival motor neuron) - NAIP (neuronal apoptosis inhibitory protein) - Apolipoprotein E ε4 - Polymorphisme VEGF SLA sporadique Modèles de Sclérose Latérale Amyotrophique SOD1* - Modèle animal: souris SOD1 - Mutation gain de fonction - Extrême variabilité de : l’activité enzymatique, de la résistance à la protéolyse, de la demi-vie sans corrélation avec les paramètres cliniques - Les souris transgéniques expriment une maladie comparable à celle de l’homme - Les mutations SOD knock out n’expriment pas la maladie Modèle animal: souris VEGF δ/δ Modèles de Sclérose Latérale Amyotrophique - Souris portant une délétion dans l’élément sensible à l’hypoxie situé dans le promoteur du gène codant pour le VEGF développent une dégénéres cence progressive des motoneurones mimant la SLA (4-6 mois): – Déficit moteur – Atrophie musculaire – Dégénéres cence spécifique des motoneurones – Perte axonale dans les nerfs périphériques – Anomalies de vascularisation du système nerveux central Oosthuyse et al, Nature Genetics 2002 Lambrechts et al, TiMM 2004 Traitements de la Sclérose Latérale Amyotrophique - Médicamenteux - - - Riluzole Autres: - Gastrostomie - Trachéostomie - Ventilation non invasive Thérapie génique - Formes familiales SOD: ARN interférent SOD - Formes sporadiques : Facteurs de croissance Thérapie génique et Sclérose Latérale Amyotrophique - Thérapie génique - Formes familiales SOD: ARN interférent SOD par utilisation d’un Adénovirus recombinant Nerve injection of viral vectors efficiently transfers transgenes into motor neurons and delivers RNAi therapy against ALS. Wu R, Wang H, Xia X, Zhou H, Liu C, Castro M, Xu Z. Antioxid Redox Signal. 2009 Jul;11(7):1523-34. Thérapie génique et Sclérose Latérale Amyotrophique Nerve injection of viral vectors efficiently transfers transgenes into motor neurons and delivers RNAi therapy against ALS. Wu R, Wang H, Xia X, Zhou H, Liu C, Castro M, Xu Z. Antioxid Redox Signal. 2009 Jul;11(7):1523-34. Thérapie génique et Sclérose Latérale Amyotrophique - Effets - Trophicité musculaire, facteur pronostique majeur dans la SLA - Allongement de la survie Nerve injection of viral vectors efficiently transfers transgenes into motor neurons and delivers RNAi therapy against ALS. Wu R, Wang H, Xia X, Zhou H, Liu C, Castro M, Xu Z. Antioxid Redox Signal. 2009 Jul;11(7):1523-34. Thérapie génique dans les maladies neurodégénératives - Selon le neurotransmetteur impliqué dans la maladie (PK) - - - Enzymes pour augmenter sa concentration locale Formes génétiques : - remplacer le gène défaillant (ALD) - Eteindre le gène toxique (Huntington, SLA) Pour assurer la survie cellulaire : neuroprotection (SLA, MA) - Facteurs neurotrophiques Thérapie génique et Sclérose Latérale Amyotrophique - Injection intracérébrale de virus AAV contenant le gène de l’IGF-1, puissant facteur neurotrophique - Détection de l’expression du gène le long de la moelle épinière - Transport antérograde le long du faisceau pyramidal Delivery of AAV-IGF-1 to the CNS extends survival in ALS mice through modification of aberrant glial cell activity. Dodge JC, Haidet AM, Yang W, Passini MA, Hester M, Clarke J, Roskelley EM, Treleaven CM, Rizo L, Martin H, Kim SH, Kaspar R, Taksir TV, Griffiths DA, Cheng SH, Shihabuddin LS, Kaspar BK. Mol Ther. 2008 Jun;16(6):1056-64. Epub 2008 Apr 1. Thérapie génique et Sclérose Latérale Amyotrophique - IGF-1 capable de protéger les motoneurones en culture primaire Delivery of AAV-IGF-1 to the CNS extends survival in ALS mice through modification of aberrant glial cell activity. Dodge JC, Haidet AM, Yang W, Passini MA, Hester M, Clarke J, Roskelley EM, Treleaven CM, Rizo L, Martin H, Kim SH, Kaspar R, Taksir TV, Griffiths DA, Cheng SH, Shihabuddin LS, Kaspar BK. Mol Ther. 2008 Jun;16(6):1056-64. Epub 2008 Apr 1. Thérapie génique et Sclérose Latérale Amyotrophique - IGF-1 capable de protéger les souris - Améliorer leur fonction motrice - prolonger leur survie Delivery of AAV-IGF-1 to the CNS extends survival in ALS mice through modification of aberrant glial cell activity. Dodge JC, Haidet AM, Yang W, Passini MA, Hester M, Clarke J, Roskelley EM, Treleaven CM, Rizo L, Martin H, Kim SH, Kaspar R, Taksir TV, Griffiths DA, Cheng SH, Shihabuddin LS, Kaspar BK. Mol Ther. 2008 Jun;16(6):1056-64. Epub 2008 Apr 1. Maladie d’Alzheimer - La maladie d'Alzheimer touche en France aujourd'hui 860 000 personnes. - Chaque année 225 000 nouveaux cas de la maladie font leur apparition en France : - 5% des personnes âgées de plus de 65 ans et 25% des personnes âgées de plus de 80 ans - La maladie d'Alzheimer n'est pas une maladie de la vieillesse mais un dysfonctionnement du cerveau, les symptômes caractérisés sont causés par des dommages irréversibles. Maladie d’Alzheimer - - Clinique : démence progressive (trouble de mémoire et autres fonctions) - Aphasie, Apraxie, Agnosie - Dépendance Physiopathologie - Perte de neurones corticaux cholinergiques, atrophie - Inclusions protéiques insolubles - Plaques amyloides - Dégénérescence neurofibrillaire. - Progression des lésions corticales à partir des lobes temporaux (Braak) - Mécanismes - Dysfonctions mitochondriales - Inflammation Maladie d’Alzheimer : une maladie diffuse Maladie d’Alzheimer : deux principales lésions - Plaques amyloïdes : dépôt de peptides amyloïdes extracellulaires - Dégénérescence neurofibrillaire (DNF): inclusions intracellulaires de protéines tau hyperphosphorylée (MAP-tau) Maladie d’Alzheimer : deux principales lésions Formes de Maladie d’Alzheimer - - Forme sporadique 90-95% des cas - Influence des facteurs environnementaux : tabac... - Facteurs associés: HTA Formes génétiques 5-10% - Autosomique dominant - Risque élevé si deux apparentés du premier degré - 3 gènes principaux - APP, Chr 21, 5 mutations, cas familiaux, début vers 50 ans - PS1 et PS2: protéines membranaires impliquées dans le clivage de l’APP Forme génétiques de Maladie d’Alzheimer Thérapie génique dans la Maladie d’Alzheimer -Neuroprotection - NGF : niveau bas chez les patients - BDNF : niveau bas chez les patients - Néprilysine : endopepti dase importante dans la dégradati on du peptide amyloïde - Autres cibles potentielles de la thérapi e génique dans la MA: - APOE - Cathepsin B - Autres enzymes de dégradati on de l’Aβ J Cell Mol Med. 2010 Apr;14(4):741-57. Epub 2010 Feb 16. Gene therapy in Alzheimer's disease - potential for disease modification. Nilsson P, Iwata N, Muramatsu S, Tjernberg LO, Winblad B, Saido TC. Thérapie génique dans la Maladie d’Alzheimer - Néprilysine : endopepti dase importante dans la dégradati on du peptide amyloïde - Transfection par Lentivirus-Neprilysine diminue le taux de peptide A-béta Plan 1. 2. 3. 4. Un modèle de maladie neurodégénérative : la maladie de Parkinson a) Clinique, physiopathologie b) Formes familiales et génétiques c) Traitements symptomatiques d) Neuroprotection e) Les modèles animaux La thérapie génique dans les maladie neurodégénératives a) Maladie de Parkinson : rétablir la dopamine et la neuroprotection b) Maladie de Huntington : annuler l’effet de la mutation c) Maladie d’Alzheimer : cibler le peptide amyloïde d) Sclérose Latérale Amyotrophique : mutation SOD et facteurs de croissance Les greffes de cellules souches dans les maladies neurodégénératives a) Adrénoleucodystrophie : premier succès de thérapie génique en neurologie b) Maladie de Parkinson et neurones dopaminergiques b) Alzheimer et SLA : un outil pour la neuroprotection Discussion Thérapie cellulaire dans les maladies neurodégénératives - - But - Remplacement des cellules ayant disparu spécifiquement au cours de la maladie par une greffe cellulaire - Ou maintenir les cellules restantes par des facteurs de croissance - Apporter un gène défaillant (ALD) - Différenciation des cellules implantées en neurones - Amélioration de la fonction neurologique - Survie du greffon Outils - Cellules souches embryonnaires - Cellules souches adultes - Chirurgie Cellules souches humaines - - Quelle que soit leur origine, se pose la question de - Leur maintien dans le cerveau - Leur différenciation en neurone dopaminergique - Le contrôle de la division cellulaire (tumeurs) Des alternatives sont envisagées - Création de lignées différenciées - Utilisation comme vecteur de thérapie génique - Acteur de la neuroprotection Cellules souches humaines Les différentes cellules souches (Correia, 2005) Type cellulaire Origine Caractéristiques Cellules souches embryonnaires humaines Balstocystes (4-6 jours) Totipotentes Cellules germinales embryonnaires humaines Embryon (6-9 semaines) Crête génitale Lignées fournies par Institutions, réglementé Cellules souches adultes humaines Tissu nerveux, moelle osseuse, peau, épithéliums Totipotentes Cellules progénitrices humaines Tissu nerveux Nombre de mitoses possibles inconnu Cellules souches carcinomateuses humaines Tumeurs germinales Non utilisable en clinique Thérapie génique dans les maladies neurodégénératives - Formes génétiques : remplacer le gène défaillant Greffe de cellules souche allogéniques - Adrenoleucdystrophie : mutation gène ABCD1, conduisant à un trouble de transport des lipides nécessaires à la myélinisation cérébrale, défaut enzymatique - Utilisation d’un vecteur viral ex-vivo Thérapie génique dans les maladies neurodégénératives Adrenoleucdystrophie Thérapie génique précoce arrête l’évolution de la maladie Science. 2009 Nov 6;326(5954):818-23. Hematopoietic stem cell gene therapy with a lentiviral vector in X-linked adrenoleukodystrophy. Cartier N, Hacein-Bey-Abina S, Bartholomae CC, Veres G, Schmidt M, Kutschera I, Vidaud M, Abel U, Dal-Cortivo L, Caccavel li L, Mahlaoui N, Kiermer V, Mittelstaedt D, Bellesme C, Lahlou N, Lefrère F, Blanche S, Audit M, Payen E, Leboulch P, l'Homme B, Bougnères P, Von Kalle C, Fischer A, Cavazzana Calvo M, Aubourg P. Thérapie cellulaire dans la MP chez l’animal Stratégies pré-clinique et clinique • • • J Neurol Sci. 2008 Feb 15;265(1-2):3242. Epub 2007 Oct 23. The search for a curative cell therapy in Parkinson's disease. Laguna Goya R, Tyers P, Barker RA. Greffes cellulaires: Parkinson Thérapie cellulaire dans la MP Allogreffe de neurones dopaminergiques embryonnaires Résultats significatifs dans les premières études : - Amélioration de 35% de la fonction motrice sans dopa - Effet toujours présent après 10 ans de traitement - Imagerie fonctionnelle montre la libération de dopa - Confirmation anapath de la présence de neurones différentiés - Problème de dyskinésies spontanées Résultats décevant dans les essais contrôlés (phase II, Freed 2001; Olanow 2003) - Sham chirurgie, double aveugle (évaluateur et patient) - Pas de différence sauf moins de 60 ans, faible - Dyskinésies ++ - Contagion cellulaire par les corps de Lewy Allogreffe de cellules rétiniennes de cadavres - Cellules dopaminergiques de la rétine, RPE (retinal pigment epith) conservées dans de la gélatine de porc (Sheramine) - Greffe 300-400.000 cellules par striatum - Etude pilote positive (6 patients): - baisse de 41% du score moteur - baisse de la dose de dopamine nécessaire, - Essai de phase II (STEPS, Stower et Watts 2008) - 68 patients - Contrôles sham chirurgie - essai interrompu devant l’absence d’effet Implantation de cellules fœtales dans le striatum de sujets Parkinsoniens traitement de la MP par implantation de tissu de substance noire dans le putamen: ce patient a subi une greffe dans le putamen D : l’image en TEP avant implantation et après 7, 12 et 34 mois. Thérapies cellulaires et Alzheimer - Etude de thérapie génique chez l’animal avec enzymes dégradant le peptide amyloïde: neprilysin (Marr 2003) - Injection de fibroblastes surexprimant la neprilysin diminue les lésions chez souris APP (Hemming 2007) - Idée d’utiliser les cellules souches neurales pour délivrer ces enzymes in situ et diminuer les dépôts amyloïdes - Essai sur 8 patients MA débutante - - Greffe de fibroblastes exprimant NGF dans le cortex préfrontal, suivi de 22 mois - Ralentissement de l’évolution des scores neurologiques - Augmentation de la fixation en TEP lobe frontal Utilisation de NSC pour délivrer du NGF ou d’autres facteurs - Meilleure mobilité cellulaire (pas les fibroblastes) Thérapies cellulaires et SLA - Traitement par un facteur de croissance des neurones : le VEGF (vascular endothelial growth factor) - Injection de VEGF recombinant dans les ventricules cérébraux de rats - amélioration fonction motrice - Idée de greffe de cellules sécrétant le VEGF…… Thérapies cellulaires et SLA VEGF neuroprotection against G93A-SOD1 in cultured primary MNs Model of G93A-SOD1 and VEGF effects on MNs Lunn JS et al, Dev Neurobiol. 2009; 69(13): 871 –884. Thérapies cellulaires et SLA Direct muscle delivery of GDNF with human mesenchymal stem cells improves motor neuron survival and function in a rat model of familial ALS. Suzuki M, McHugh J, Tork C, Shelley B, Hayes A, Bellantuono I, Aebischer P, Svendsen CN. Mol Ther. 2008 Dec;16(12):2002-10. Thérapies cellulaires et SLA - Amélioration de la survie des motoneurones dans la moelle en regard des muscles transplantés Nouvelles thérapies : Trauma crânien Essais cliniques thérapies cellulaires Plan 1. 2. 3. 4. Un modèle de maladie neurodégénérative : la maladie de Parkinson a) Clinique, physiopathologie b) Formes familiales et génétiques c) Traitements symptomatiques d) Neuroprotection e) Les modèles animaux La thérapie génique dans les maladie neurodégénératives a) Maladie de Parkinson : rétablir la dopamine et la neuroprotection b) Maladie de Huntington : annuler l’effet de la mutation c) Maladie d’Alzheimer : cibler le peptide amyloïde d) Sclérose Latérale Amyotrophique : mutation SOD et facteurs de croissance Les greffes de cellules souches dans les maladies neurodégénératives a) Adrénoleucodystrophie : premier succès de thérapie génique en neurologie b) Maladie de Parkinson et neurones dopaminergiques b) Alzheimer et SLA : un outil pour la neuroprotection Discussion Discussion - Plusieurs types de maladies neurodégénératives avec des mécanismes multiples et des localisations différentes - Relatif échec de la neuroprotection à ce jour - Modèles expérimentaux cellulaires et animaux pour mettre au point des thérapie réparatrices - Thérapie génique et facteurs de croissance - Thérapies cellulaires - Premières applications chez l’homme prometteuses, mais encore beaucoup de chemin à parcourir... - Problèmes éthiques Nouvelles thérapies : Maladie de Parkinson Prof. Joël Bockaert Service de Neurologie, CHU Nîmes [email protected]
