Je voudrais tout d'abord remercier les organisateurs pour cette invitation.
Dans le laboratoire, nous travaillons sur la maladie de Huntington,
qui est une maladie neurodégénérative qui est progressive,
puisque les premiers symptômes apparaissent vers l'âge de 35 ans,
mais les choses iront ensuite très vite, puisque les décès arriveront 15 à 20 ans plus tard.
Les symptômes sont moteurs cognitifs et psychiatriques,
et ils seront associés à une dégénérescence au niveau du cerveau,
qui va atteindre essentiellement le striatome et le cortex,
ce qui conduit à des élargissements des ventricules,
comme on peut voir cette image quand on compare à un cerveau normal.
Donc il n'existe pas de médication malheureusement contre cette maladie,
qui reste une maladie rare, avec une prévalence de 1,3 sur 10 000 personnes en Europe.
Donc c'est une maladie génétique,
parce qu'on sait qu'elle est due à l'expansion anormal d'un domaine polyglutamine
au sein de la protéine Huntington.
Donc en ce domaine contient plus de 35 glutamines,
la protéine va former des agrégats, qui sont toxiques.
Il existe en fait des homologues de cette protéine Huntington
dans de nombreux organismes, dont l'adrosophie,
qui est l'organisme sur lequel nous travaillons dans le laboratoire.
Alors ces protéines sont extrêmement larges,
puisqu'elles codent pour plus de 3 000 acides aminés,
mais elles sont clivées, c'est l'heure de venir normal,
et ces clivages sont en fait augmentés dans le cadre de la maladie,
ce qui conduit en fait à une accumulation de parties interminales de la protéine
avec des domaines polycus étendus qui sont extrêmement toxiques.
Donc nous nous sommes focalisés essentiellement sur cette partie interminale.
Donc c'est une maladie autosomale dominante,
qui signifie que les personnes qui ont un des allèles atteints,
ont cette maladie.
Alors le point de départ de notre étude a été justement
l'observation que les quantités de protéines normales
ou mutantes dans une cellule, dans un organisme,
et dans une cellule était en fait très important dans la progression de la maladie.
Alors ainsi, si on transfecte des cellules L.A.,
donc des cellules humaines en culture,
avec un vecteur qui va exprimer un polycu Huntington,
donc une protéine mutante,
ces protéines vont s'agréger,
vont former des agrégats qui sont cytoplasmiques,
comme on peut voir ici,
et ce qu'on a pu voir, c'est que quand on co-transfecte ces cellules
donc avec le polycu Huntington,
mais en présence de Huntington normal, humaine ou drosophile,
on a une complète inhibition de l'agrégation.
Donc la question que nous sommes posées,
c'est de savoir quelle partie de cette protéine normale
était responsable de cet effet inhibiteur.
Donc nous avons coupé la protéine Huntington
en différents morceaux,
et nous avons pu voir que seul le fragment P4, en fait,
avait retenu l'effet inhibiteur.
Et au sein de P4, nous avons donc recherché
des séquences d'homologie avec la protéine drosophile
qui ont vu aussi un effet inhibiteur.
Pardon, je vais trop loin.
Et ceci nous a permis d'identifier
une séquence d'homologie de 23 acides aminés,
qui correspond à ce domaine P42,
qui est contenu dans une région très riche
en sites de clivage d'ailleurs.
Et on peut voir en effet que quand on retransfait
des cellulets-là, avec le polycu Huntington
qui normalement donne des agrégats,
on a une complète inhibition du processus d'agrégation.
Donc nous avons ensuite voulu tester ce pépti
de in vivo dans un organisme entier.
Et nous avons évidemment au début choisi la drosophile.
Alors chez la drosophile,
nous disposons de plusieurs modèles
de la maladie de Huntington
qui vont exprimer différentes tailles
de la protéine Huntington humaine
qui couvriront soit l'exon 1,
67 acides aminés, soit des fragments plus grands
qui vont d'ailleurs contenir ou pas P42.
Dans tous les cas, quand le polycu
contient moins de 35 glutamines,
la protéine est normale,
mais quand elle contient plus de 35 glutamines,
la protéine est mutante et en fait va former
des agrégats comme on peut le voir ici
dans des glances à l'hiver de larves.
Et ce qu'on peut voir c'est que quand on met
en présence de P42, on a une inhibition
de l'agrégation, donc on a bien
conservé ce processus dans un organisme entier.
Nous avons également
testé d'autres phenotypes
et en particulier la dégénérescence de l'œil
qui est un des phenotypes qui est le plus utile
étudié chez l'adrosophile
pour analyser les maladies neurodégénératives.
Alors en effet, quand on exprime
l'exon 1 par exemple
en présence d'un polycu étendu,
on voit qu'on a un œil qui est dégénéré
avec des hommatidis blanches
qui apparaissent quand on compare
à un œil normal et ceci est dû
à une neurodégénérescence
des photorecepteurs.
Et ce qu'on peut voir c'est qu'en présence
de P42, on n'a pas cette dégénérescence
donc ce qui confirme l'effet protecteur de P42.
Alors cette donnée génétique
était très informative
sur le mécanisme d'action de P42
parce qu'elle indiquait
que si P42 agit directement
elle doit obligatoirement interagir
avec un des domaines qui est contenu
dans l'exon 1 qui est exprimé dans ce modèle.
Et par des expériences de génétique
et de biochimie, nous avons pu
voir que P42 en fait interagissait directement
avec N17, ce qui est très intéressant
puisque N17 a été montré
pour être important dans les premières étapes
du processus d'agrégation.
Donc nous avons...
La question que nous sommes ensuite posés
c'est de savoir, pouvons-nous utiliser
P42 à des fins thérapeutiques
et donc nous avons décidé de tester
l'effet de P42
dans des souris.
La production de P42 à des fins thérapeutiques
a des avantages comme par exemple
les P42 sont dégradés en acides aminés
qui sont donc potentiellement peu toxiques
mais ça a aussi des inconvénients.
Un des inconvénients c'est que dans la majorité des cas
les P42 ne traversent pas les membranes
et les matins encephaliques,
ce qui avait un problème évidemment dans notre cas
et d'autre part, dès que les P42
rentrent dans les cellules, ils sont très vite dégradés.
Alors pour ne pas lier à ces deux problèmes
d'une part fusionner P42
à 11 acides aminés de la propterine Tate du VIH
ce qui permet à ce petit de pouvoir diffuser
dans les cellules et dans les tissus
et aussi de traverser la membrane et les matins encephaliques.
D'autre part, nous avons décidé d'utiliser
la technologie dite à Onis
qui est basée sous de la nanotechnologie
qui a été développée par la compagnie privée
Médésis Pharma qui est proche de Montpellier
et où en fait notre peptide de fusion
est capturé, comme on peut le voir ici,
dans la phase à cause
de microémulsion haut d'enhuile.
Et on peut ainsi administrer le peptide
par voie orale ou rectale
donc de façon non-invasive
et donc aussi faire des administrations
répétées de ce peptide.
Et le peptide sera absorbé
via les muqueuses.
Donc la première chose que nous avons vérifiée
c'est est-ce que l'utilisation de cette technique
permet d'avoir le peptide
qui est ciblé au niveau du cerveau.
Donc c'est ce que nous avons pu voir
et donc nous avons ensuite décidé
de tester le peptide
dans un modèle souri de la maladie de Huntington.
Alors nous avons choisi comme modèle
les souris R6-2
qui expriment en fait le gène humain
l'exon 1 comme nos drosophiles auparavant
avec un domaine polycu étendu
et donc ces souris vont présenter
des premiers symptômes à 6 semaines
et vont décider à la 13e ou 14e semaine
ce qui montre que c'est assez dramatique
puisque les souris normalement vivent 2 ans.
Donc nous avons effectué
des traitements pré-symptomatiques
c'est-à-dire que nous avons commencé à traiter nos souris
de façon journalière à partir de la semaine 2
et euthanasier toutes nos souris à la semaine 1
c'est-à-dire avant que la maladie soit trop dramatique
et nous avons donc fait ces administrations de peptides
alors nous avons fait soit des administrations
de micro-émulsion avec le peptide
soit des micro-émulsions vides
comme contrôle placebo
et nous avons analysé donc différents faits nôtips
Alors le premier faits nôtips nous avons analysé
c'est les performances motrices de nos souris
en utilisant le rotarode
donc nous avons dans cette cohorte
4 groupes de souris
2 groupes de souris sauvages traités ou non par P42
et 2 groupes de souris R6-2 traités ou non par P42
Donc le premier test de performance motrice
est fait à la semaine 6
donc ça fait déjà un mois que les souris étaient traités
et ce qu'on peut voir c'est que nos souris R6-2
traités avec le peptide
qui ont achuré rouge
ont des performances motrices équivalentes au souris sauvage
et qui sont bien meilleures que les souris R6-2 placebo
Au cours du temps les performances motrices
ne sont pas aussi bonnes que pour les souris sauvages
mais on peut voir qu'à la fin de notre protocole
on a quand même 30% de meilleures performances motrices
pour nos souris traités que les souris non traités
Donc nous avons analysé d'autres faits nôtips
comme par exemple vérifier le poids des souris
en effet entre la semaine 8 et la semaine 11
les souris sauvages traités ou non d'ailleurs par P42
vont gagner du poids
alors que les souris R6-2 placebo
et les souris R6-2 en général perdent du poids
Ce qu'on peut voir c'est que les souris traités par P42
inversent cette courbe de poids
ce qui indique que l'état général de nos souris était meilleur
Nous avons donc post mortem analysé différents biomarkers
en particulier le nombre d'agrégats
Donc les agrégats apparaissent uniquement dans des souris malades, mutantes
il n'existe pas dans les souris sauvages
et ce qu'on peut voir c'est que dans nos souris traités par le peptide
on a moins d'agrégats, le nombre d'agrégats est significativement plus bas
Il est intéressant de noter que le nombre est plus bas
mais que la taille des agrégats est la même
et cela corrobore assez bien notre mode d'action
par lequel P42 pourrait agir aux premières étapes du processus d'agrégation
mais une fois les agrégats formés, il a potentiellement peu d'effets
Ensuite nous avons analysé le volume du cerveau
comme je vous l'ai dit au début, dans un contexte de la maladie de Huntington
on a un élargissement des ventricules
ce qu'on retrouve de nos souris R6-2 par rapport à des souris sauvages
et ce qu'on peut voir c'est que les souris traités par P42
ont un volume de cerveau assez normal
donc clairement P42 a la capacité à prévenir des phénotypes
symptômes de la maladie de Huntington
Donc la question que nous avons posée ensuite
c'est est-ce qu'on pourrait utiliser P42 pour traiter les symptômes
Pour cela nous avons fait des expériences
cette fois-ci en commençant les traitements à la semaine 7
c'est-à-dire que les symptômes sont déjà apparus il y a une semaine
et on a analysé les mêmes phénotypes que ce que je vous ai présenté
et ce qu'on a pu trouver c'est que le volume du cerveau était globalement assez bon
et d'autre part on peut voir que la courbe de perte de poids est réversée
pas aussi bien que quand on fait en prévention
et d'autre part on peut voir que dans les semaines qui suivent le traitement
on a des bonnes performances motrices qui sont en tout cas améliorées
par rapport à notre placebo
après ça se gâte un peu
mais dans une certaine mesure on peut dire que P42 est donc capable d'être utilisé
pour traiter certains symptômes de la maladie
Alors donc la question que nous sommes posées
c'est comment interpréter cet effet tardif de P42 sur les symptômes
puisque l'effet qu'on a sur les agrégats est probablement quelque chose de très précoce
donc pour répondre à cette question on a décidé d'étudier la fonction normale de P42
puisque P42 fait partie de la protéine intinctine
c'est un domaine de cette protéine
donc on s'est demandé quel pourrait être le rôle physiologique de ce domaine
Alors ce qui est connu c'est que la intinctine est une protéine très importante
dans le transport vésiculaire le long des axones
il a été montré en effet que la intinctine est capable de recruter en fait d'attacher
les complexes moteurs qui vont amener les vésicules au long des microtubules
Alors pas des expériences de biochimine
nous avons pu montrer que la intinctine lit directement les microtubules
et que quand elle se lit au microtubule elle est clivée très proche de P42
et que ce clivage permet en fait au moteur d'être libéré
et de pouvoir bouger le long des microtubules
Donc P42 en fait a un rôle actif sur le transport actionnel
puisque en fait c'est un domaine d'attachement déjà au microtubule
c'est un des domaines d'attachement au microtubule de la intinctine
et ensuite il a un rôle actif puisque il permet le relargage et le transport des vésicules
Alors au vu de ces résultats nous nous sommes demandé quelle pouvait être la relation entre P42 et le BDNF
En effet le BDNF est un facteur neurotrophique qui est très important dans la maladie de Huntington
puisque il a été montré que le transport du BDNF est affecté dans la maladie
entre le cortex et le striatome
et que ceci a un effet très négatif dans la maladie
et d'autre part il a été montré que le taux de BDNF était affecté
ce qui est le cas dans des souris R62
et ce qu'on a pu voir c'est que nos souris traités par P42 en fait avaient une augmentation du taux de BDNF
donc ce qui doit avoir un effet très important sur beaucoup de la physiologie
et en particulier le BDNF est important pour l'activité neuronale
donc nous avons testé cette activité neuronale
et pour cela nous avons testé des neurones dipocampes en culture
en présence donc en les incubant avec différents opéptides
et ce qu'on peut voir c'est que ce qu'on teste c'est l'entrée de calcium dans nos neurones
et on peut voir qu'on a une entrée de calcium avec P42 TAT
qui n'est pas observée avec TAT tout seul ou dans un milieu sans péptides
donc on a bien une augmentation de l'activité neuronale en présence de P42
donc pour conclure ce que nos données ont montré
c'est que P42 est capable d'agir à différents niveaux
il est capable de prévenir la formation des agrégats
il a une action active dans le transport actionnel
il est capable d'augmenter l'expression du BDNF qui est un facteur très important
dans la maladie de Huntington et il est capable de moduler l'activité neuronale
aussi P42 offre un potentiel thérapeutique très particulier pour la maladie de Huntington
parce qu'il est non seulement capable de diminuer l'effet négatif de l'expression
de la protéine anormale polycule Huntington
mais il est aussi capable d'augmenter les performances physiologiques
de la protéine Huntington normale
donc cet effet de dualité montre que P42 pourrait être utilisé
pour prévenir et traiter certains symptômes en tout cas de la maladie de Huntington
et c'est pour cela que P42 a donc reçu cette désignation de médicaments orphelins
par l'agence européenne
pour finir je voudrais juste remercier les personnes qui ont participé à ce travail
donc ce travail s'est fait au MMDN qui se trouve à l'université de Montpellier
et donc je voudrais remercier les personnes qui travaillent actuellement avec moi
en particulier Nathalie Bono mais aussi Cécilia Marelli qui est neurologue
et qui a fait sa thèse dans le laboratoire
et qui a participé à l'écriture de cette désignation de médicaments orphelins
et aussi Simon Coulis qui a fait ses dernières expériences
que je vous ai montrées sur l'activité neuronale
ok je reviens
attendons ça
ok
parce que vous cliquez
d'accord je dois pas cliquer
et puis
et Christophe Jourdan qui a rejoint le laboratoire récemment
mais aussi les personnes qui ont quitté le laboratoire
et qui ont largement participé à ce travail
et je pense en particulier à Ioann Arriba
mes collaborateurs Michel Vigne qui fait la partie électrophysiologie avec nous
mes collaborateurs chez Médisys Farma avec Patrick Morel
et puis mes sponsors alors pour leur soutien financier le CNRS et la NR
et pour leur soutien on va dire beaucoup plus logistique
avec Fist et Brahim mais aussi Chloé le Prêtre
et le soutien logistique pour la désignation de médicaments orphelins
était très importante avec Orphan Dev avec Marine Béro
et Fondation des maladies rares avec Rosine Favresse et Nicolas Lapine
je vous remercie.
