Projets de recherche 2011

Suite à notre appel d'offre 2011, nous avons reçu 23 projets de recherche !!!

Ces projets ont été évalués par notre Conseil Scientifique le 5 novembre 2011.

Le Conseil d'Administration a décidé ensuite de les proposer au financement par nos donateurs sur base des travaux du Conseil scientifique.

Vous pourrez lire un résumé de chaque projet ci-dessous.

Pour soutenir la recherche, vous pouvez verser votre soutien sur le compte :

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Avec nos remerciements pour votre solidarité,

Jean-Marie HUET
Président

PROJET 2011 - UA - Pr Dr Albena JORDANOVA

Inherited peripheral neuropathies and aminoacyl-tRNA synthetases – identification of disease pathways and therapeutic targets.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :
Les neuropathies périphériques héréditaires, appelées maladies de Charcot-Marie- Tooth (CMT), ont une prévalence de 1 cas sur 2500 individus et font partie du groupe des maladies neurologiques les plus fréquentes. A ce jour, bien que cette maladie soit associée à une morbidité significative, aucun traitement n’est disponible. Certaines formes de la maladie sont causées par des mutations des gènes codant pour des enzymes aminoacyl-tRNA synthétases (ARS), enzymes essentielles au fonctionnement de la cellule. Il est donc impératif de comprendre pourquoi, ces mutations affectent, seulement les nerfs périphériques. De même, il est primordial d’étudier l’évolution de la maladie afin de définir des stratégies thérapeutiques efficaces.

Nous avons identifié les mutations des gènes de la tyrosyl-tRNA synthétase (YARS) et de la glycyl-tRNA synthétase (GARS) respectivement responsables de la forme dominante intermédiaire de type C de la maladie CMT (DI-CMTC) et de la maladie CMT de type 2D (CMT2D), ainsi que de l’atrophie distale spino-musculaire de type V (dSMA-V). Nous sommes les premiers à avoir modélisé ces maladies DI-CMTC et CMT2D (en collaboration avec Prof. K. Fishbeck, NIH/NINDS) chez la Drosophile. Ces modèles animaux nous ont permis de comprendre l’influence et l’impact de certaines mutations au sein des protéines YARS et GARS dans le développement de la dégénérescence nerveuse humaine. Grâce à ces résultats, nous possédons à ce jour les bases nécessaires nous permettant d’étudier des stratégies thérapeutiques potentielles.

Dans le cadre de ce projet, nous proposons d’effectuer, pour la première fois, un criblage à haut débit de gènes afin d’identifier celui ou ceux impliqués dans le développement de la maladie de CMT. Ces expériences vont nous permettre de (1) découvrir les voies biologiques menant aux fromes DI-CMTC et CMT2D et d’identifier d’éventuelles similarités entre elles, (2) d’appréhender le rôle de l’ARS dans la neuro-dégénérescence périphérique, (3) de désigner de nouveaux gènes qui pourront être testés comme facteurs putatifs de susceptibilité causant la maladie CMT et (4) d’identifier des cibles protéiques potentielles pour développer des thérapeutiques efficaces.

En conclusion, ces connaissances contribueront aussi à la compréhension et au traitement d’autres dysfonctionnements neuro-dégénératifs hérités ou acquis.

PROJET 2011 - UA - Dr Delphine BOUHY

Utilisation de modèles transgéniques pour identifier les pathomécanismes sous- tendant la maladie de Charcot-Marie-Tooth causée par une mutation des gènes HSPB1 et HSPB8.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

La maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) est une des plus fréquentes maladies neuromusculaires héréditaires, avec une incidence de 1 sur 2500 individus. Cette maladie provoque un affaiblissement et une atrophie musculaire des membres inférieurs, des muscles du pied et de la main, qui sont la conséquence d’une dégénérescence des nerfs du système nerveux périphérique.
Notre équipe s’intéresse aux mutations génétiques responsables de ces maladies et a identifié des mutations dans les gènes HSP22 et HSP27 qui provoquent ces neuropathies périphériques. Ces gènes codent respectivement pour les petites protéines de choc thermique HSPB8 et HSPB1. Ces protéines ubiquitaires sont exprimées dans plusieurs types de cellules et sont impliquées dans diverses fonctions cellulaires essentielles. Elles jouent un rô le important dans la protection de la cellule lors de situations de stress (comme un choc thermique ou un traumatisme,...). Elles interviennent notamment dans la dégradation et le recyclage d’agrégats de protéines ou d’organelles qui encombrent la cellule et pourraient finir par lui ê tre fatal. Or, un dysfonctionnement de cette fonction, qui est appelée « autophagie », peut mener à une dégénérescence des axones. Notre hypothèse est donc qu’une mutation des gènes HSP22 et HSP27 induisent un déficit de la fonction d’autophagie exercé par ces protéines, ce qui aboutit à un déficit métabolique au niveau de l’axone et à une dégénérescence progressive de celui-ci. Afin de tester notre hypothèse, nous avons développé des modèles expérimentaux transgéniques qui reproduisent, chez la souris, les mutations observées chez l’humain. Ces modèles transgéniques nous permettront de disséquer les pathomécanismes des neuropathies périphériques causées par les mutations des gènes HSP22 et HSP27. Ils nous permettront de mettre à jour un nouveau rôle de ces protéines dans la régulation de l’autophagie. Enfin, ils nous permettront d’élaborer des stratégies thérapeutiques afin de soigner ces maladies.

PROJET 2011 - UZL - Pr Dr Ludo VAN DEN BOSCH - Pr Constantin D’YDEWALLE

Repérage du mécanisme exact de la CMT2 et de la NMH distale. Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Introduction et contexte :

La maladie de Charcot-Marie-Tooth est la plus fréquente des maladies héréditaires du système nerveux périphérique affectant 1 individu sur 2500. Les symptômes cliniques comprennent une dégénérescence progressive des muscles distaux des membres, une diminution ou absence des reflexes des tendons, des déformations du pied, une démarche perturbée et une perte de sensation. D’un point de vue électrophysiologique, la maladie CMT est classifiée en trois groupes: les formes de démyélisation (type 1), les formes axonales (type 2) et les formes spinales. Ces dernières sont caractérisées par une perte sélective des neurones moteurs inférieurs ce qui fait qu’on les appelle parfois neuropathies motrices héréditaires (NMH) distales. Dans notre travail de collaboration, nous avons identifié 5 mutations missense différentes dans le gène qui encode ‘le small heat shock protein’ (Hsp27/HSPB1) et cause la CMT2 ou la NMH distale. Avec l'aide financière de l’ABMM, nous avons créé des souris transgéniques qui récapitulent les symptômes principales de la NMH distale et de la CMT2 induites par la HSPB1 mutée. Ces souris mutantes ont une réduction des niveaux de la tubuline acétylée dans les nerfs périphériques causant une perturbation du transport axonal. L'inhibition pharmacologique de la histone déacetylase 6 (HDAC6), l'enzyme responsable pour la déacétylation de la tubuline, restaure les défauts de transport axonal ainsi que les symptômes des souris transgéniques avec la CMT2.

Objectifs de cette étude :

Dans ce projet actuel, nous voulons explorer comment HDAC6 contribue dans le mécanisme pathogénique causant la CMT2 et la NMH distale. Nous allons tout d’abord vérifier si la HSPB1 mutée forme des agrégats marqués avec l’ubiquitine dans les nerfs périphériques ainsi que dans les neurones isolés des souris symptomatiques que nous avons créées. Le deuxième but de ce projet consiste en l’étude si les agrégats sont la cause principale (et primaire) de la déacétylation de la tubuline par HDAC6. Pour atteindre ces objectifs, nous allons utiliser des techniques état-de-l’art biologie moléculaire (en utlilisant des protéines fluorescentes, shRNAs et des souris transgéniques) et microscopiques (microscopie confocale, FRET et imagerie des cellules vivantes).
Implications

Repérer le mécanisme exact de la CMT2 et de la NMH distale permet d'identifier des cibles thérapeutiques précises. Puisque la perturbation du transport axonal et l’agrégation des protéines mutées sont des caractéristiques communes à de nombreuses maladies neurodégénératives, nous sommes confiants que les résultats de cette étude aura également des implications pour d'autres maladies neurologiques.

PROJET 2011 - UCL - Pr Dr Philippe GAILLY

Gating mechanisms and pharmacology of TRPV2 channel. Involvement in Duchenne muscular dystrophy.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

La maladie de Duchenne se caractérise par une dégénérescence musculaire importante et précoce. Il s’ensuit une perte progressive de force qui est extrêmement invalidante. Nous étudions un modèle murin (souris mdx) de la maladie qui, comme le patient atteint de dystrophie, est déficient en dystrophine, une protéine du cytosquelette. La dystrophine constitue un lien physique entre la matrice extracellulaire (laminines...) et l’actine cytosquelette. Son absence rend la membrane apparemment plus fragile et le muscle dystrophique est ainsi particulièrement sensible à la contraction excentrique (perte importante de force lors de contractions musculaires répétées accompagnées d’un allongement musculaire). Nous avons montré précédemment que l’absence de dystrophine provoque également un contrôle anormal des certains canaux ioniques membranaires. Ceci se solde par une entrée accrue de calcium dans la fibre musculaire ce qui pourrait entraîner l’activation de protéases calcium-dépendantes appelées calpaïnes, provoquer un dysfonctionnement mitochondrial et ainsi mener à la mort cellulaire. Nous avons récemment montré que parmi les canaux ioniques mal contrôlés, deux isoformes jouent un rôle particulièrement important : TRPC1 contrôle la vitesse de migration des myoblastes et leurs différenciations en myotubes ; il est donc impliqué dans la régénération du muscle ; TRPV2 semble activé par l’étirement et son inhibition semble protéger le muscle contre les dommages causés lors d’exercices excentriques ; il joue manifestement un rôle crucial dans la physiopathologie de la maladie.

Nous proposons de décrypter les mécanismes d’activation de TRPV2 ainsi que d’en décrire les caractéristiques pharmacologiques. Une meilleure connaissance de ce canal ionique nous permettra, nous l’espérons, de développer un traitement alternatif ciblé.

PROJET 2011 - UZL - Pr Dr Wim ROBBERECHT

Functional role of notch signaling in amyotrophic lateral sclerosis a translational approach.

Budget : 60.000 EUR (2011 : 20.000, 2012 : 20.000, 2013 : 20.000)

Résumé :

La pathogenèse de la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est insuffisamment déclarée. Il est établi que, en parallèle aux les neurones moteurs eux-mêmes, les cellules gliales avoisinantes jouent également un rôle. La voie de signalisation Notch est très importante pour le contrôle de la différenciation cellulaire ainsi que la division cellulaire. Une nette activation de cette signalisation se produit dans la moelle épinière des souris atteintes de SLA causée par des mutations SOD1. Il est à noter que sa signification n'est pas connue. Ceci sera étudié dans le cadre du projet actuel. On vérifiera si l'élimination du notch, et inversement son activation dans les neurones moteurs, les oligodendrocytes et les cellules ependymaires, peuvent influencer le processus de dégénérescence des motoneurones. Il est très important de continuer à examiner les cellules susmentionnées car elles disposent de caractéristiques propres aux cellules souches et il est par ailleurs démontré qu’elles tentent de remplacer les neurones moteurs perdus. Enfin, on examinera si le fait de bloquer le notch à l’aide de médicaments pourrait représenter une stratégie thérapeutique pour la SLA.

PROJET 2011 - UCL - Pr Sonia BRICHARD

Adiponectine et muscle squelettique: rôle potentiel dans la dystrophie musculaire de Duchenne.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

La myopathie de Duchenne (Duchenne muscular dystrophy, DMD) est la myopathie humaine transmise par voie héréditaire la plus fréquente. Alors que la déficience en dystrophine est la cause primaire de la DMD, la réponse inflammatoire accompagnant les dommages encourus par les myofibres en cas de myopathie pourrait exacerber le développement de la maladie. Une meilleure compréhension du rôle de l’inflammation pourrait ouvrir des perspectives pour la thérapie de la DMD. L’adiponectine, ApN, est une adipocytokine sécrétée quasi exclusivement par le tissu adipeux en conditions normales. Un de ses principaux tissus-cibles est le muscle. L’ApN y accélère le captage du glucose et l’oxydation des acides gras et y exercerait des propriétés anti-inflammatoires. Nous avons mis en évidence in vivo et in vitro l’induction surprenante d’ApN dans le muscle squelettique en cas de stress inflammatoire ou oxydatif.

Nous avons également montré que des souris déficientes en ApN présentent des signes d’inflammation, stress oxydatif et d’apoptose dans leurs muscles squelettiques, anomalies corrigées par électrotransfert musculaire du gène de l’ApN. L’induction musculaire d’ApN serait donc un mécanisme local de protection contre des réactions inflammatoires excessives ou des dégâts oxydatifs. L’ApN pourrait donc être potentiellement impliquée dans la pathogénie des myopathies.

Nous souhaitons poursuivre nos recherches sur les interactions entre ApN et muscle en cas de stress inflammatoire/oxydatif. D’une part, nous tenterons de développer l’étude de la régulation de l’ApN dans le muscle chez des souris myopathes (souris mdx). D’autre part, nous étudierons les effets de cette adipocytokine sur le muscle lui-même pour dégager l’intérêt physiologique réel de cette induction musculaire et pour en identifier les mécanismes génétiques et moléculaires..

PROJET 2011 - UA - Dr Jonathan BAETS

Application du séquençage de nouvelle génération afin d’éclaircir l’architecture génétique des neuropathies héréditaires sensitives et autonomiques.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Les neuropathies héréditaires autonomiques et sensorielles (HSAN) forment un groupe de maladies neurodégénératives du système nerveux périphérique. HSAN est caractérisée par une perte sensitive profonde souvent compliqué par des ulcéro- mutilations distales nécessitant parfois l’amputation des extrémités distales des membres. Même si le spectre des gènes causals pour HSAN est déjà très étendu, la majorité des patients reste sans diagnostic génétique jusqu’à présent. En plus, on n’a qu’une compréhension partielle des mécanismes fondamentaux qui causent ces formes de dégénération axonale. Dans ce projet on propose d’appliquer le séquençage de nouvelle génération (NGS) pour éclaircir l’architecture génétique des HSAN. A cet effet, nous avons sélectionné vingt patients de dix familles consanguines qui ont été exclues pour les causes génétiques connues. Notre objectif est d’utiliser la robustesse des techniques innovateurs afin d’identifier plusieurs gènes nouvelles pour l’HSAN. Ainsi on pourra améliorer à la fois le diagnostic moléculaire et approfondir notre compréhension des mécanismes pathologiques. Le but final est de trouver des points d’applications pour des futures stratégies thérapeutiques.

PROJET 2011 - UMONS - Pr Alexandra BELAYEW

Etude de l’expression de DUX4 et DUX4c dans des cellules non musculaires. Budget : 20.000 EUR

Résumé :

La dystrophie facio-scapulo-humérale (FSHD) est associé à l’expression, dans les muscles des patients, de la protéine DUX4, un facteur de transcription qui perturbe l’activité de dizaines de gènes. Le groupe du Prof. Alexandra Belayew a identifié le gène DUX4c homologue à DUX4, faiblement exprimé dans des cellules de muscle saines et dont l’expression est augmentée dans la FSHD. DUX4c n’est pas toxique et serait impliqué dans la régénération musculaire. En collaboration avec le Prof. S. Wilton (University of Western Australia, Perth), une doctorante du laboratoire de Biologie moléculaire du Prof. Alexandra Belayew, Céline Vanderplanck, est en train de mettre au point une stratégie antisens afin de supprimer l’expression de DUX4 et DUX4c dans les cellules musculaires de patients. DUX4 a été identifié dans des cellules non musculaires de personnes non atteintes de FSHD. Si nous utilisons la stratégie anti-sens contre DUX4 comme outil thérapeutique, il se peut qu’elle affecte aussi les protéines présentes dans ces cellules en plus de les cibler dans le muscle. Le projet consiste à étudier l’expression de DUX4 et DUX4c dans d’autres types de cellules où nous avons détecté DUX4 au cours d’expériences. Les différents objectifs du projet vont ê tre de comparer les caractéristiques de DUX4 et DUX4c présents dans ces cellules par rapport aux cellules musculaires de patients ainsi que de contribuer à comprendre le rôle normal de ces deux protéines.

PROJET 2011 - UZL - Pr Dr Philip VAN DAMME

Characterization of the neurotrophic effect of progranulin on motor neurons in vitro and in vivo.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) et la Démence Fronto-Temporale (DFT) sont deux maladies neurodégéneratives qui coï ncident à un niveau clinique, génétique et pathologique. Une grande partie des patients SLA et DFT montre une accumulation de la proteine “DNA/RNA binding protein TAR DNA binding protein-43” (TDP-43). Cette pathologie est rencontrée tans dans les formes de la SLA et la DFT sans histoire familiale, ainsi que dans des formes héréditaires rares des maladies (par example des mutations dans le gène qui encode TDP-43 causant la SLA familiale, ou des mutations dans le gène qui encode progranuline causant la DFT héréditaire). Comprendre les mécanismes qui causent la maladie dans ces formes familiales nous aidera à comprendre les mécanismes pathologiques causant les formes sporadiques. Dans le projet de recherche actuel, nous allons évaluer comment progranuline exerce ses effets neurotrophiques sur les neurones. Progranuline améliore la survie des neurones et la croissance de leurs extensions. De plus, des mutations dans le gène qui encode progranuline réduisent le niveau de progranuline. Par conséquence, un manque de progranuline a été proposé comme mécanisme pathologique potentiel causant les maladies. Comment progranuline exerce son effet trophique sur les neurones et leurs extensions sera cruciale comme information pour comprendre comment une baisse de progranuline peut conduire à une dégénérescence des neurones. De plus, cette information nous aidera à tester comment progranuline peut être utilisé comme thérapie.

PROJET 2011 - UCL - Pr Frédéric CLOTMAN

Stimulation de la formation ou du maintien des jonctions neuro-musculaires par la surexpression du facteur de transcription HNF-6 en conditions normales ou pathologiques.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Les maladies neuro-musculaires sont causées par des dysfonctionnements des neurones, des muscles ou des connexions entre ces deux tissus qu'on appelle jonctions neuro-musculaires. Ces connexions assurent le transfert de l'information nerveuse vers le muscle, permettant ainsi sa contraction et conférant à l'individu la capacité de se déplacer, de s'exprimer, d'interagir physiquement avec d'autres individus ou avec son environnement. L'identification des programmes génétiques qui régulent le développement et le maintien des jonctions neuro-musculaires devrait permettre de stimuler ces processus après une lésion du système nerveux ou pour traiter une maladie neuro-dégénérative affectant les neurones moteurs, permettant de limiter ou de ralentir la perte de force ou des capacité motrices.

Nous avons récemment identifié une protéine, appelée HNF-6, qui est nécessaire pour la formation des jonctions neuro-musculaires. Nous avons montré qu'HNF-6 orchestre dans les neurones moteurs de la moelle épinière un programme génétique qui permet la formation et le maintien des jonctions neuro-musculaires des muscles des membres. Des souris dépourvues de protéine HNF-6 présentent en effet à la naissance une paralysie importante des membres postérieurs.

Dans le présent projet de recherche, nous voulons d'une part déterminer si HNF-6 contrôle d'autres facteurs encore inconnus qui pourraient favoriser la formation ou le maintien des jonctions neuro-musculaires. D'autre part, nous voulons évaluer si une augmentation de la quantité d'HNF-6 dans les neurones moteurs permettrait d'accroitre le nombre de jonctions neuro-musculaires à la surface du muscle, et si cet accroissement pourrait limiter ou ralentir l'évolution d'une maladie neuro- dégénérative caractérisée par la mort de neurones moteurs et par la destruction des jonctions neuro-musculaires. Ces recherches pourraient contribuer à définir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de maladies caractérisées par une altération des jonctions neuro-musculaires.

PROJET 2011 - UZB – Pr Dr Sara SENECA

Molecular diagnosis in isolated Complex I deficiency in patients. Budget : 20.000 EUR

Résumé :

La mitochondrie est le lieu où réside la production d'énergie de la cellule. Ce procédé appelé phosphorylation oxydative ou chaine respiratoire, est contrôlé au niveau génétique par 2 génomes : le génome mitochondrial et le génome nucléaire. Une anomalie dans ce système, qui est constitué de 5 complexes enzymatiques multi- mériques, provoque des maladies mettant la vie en danger.

Ces cytopathies mitochondriales forment un groupe hétérogène de pathologies avec un début possible à tout âge, et très souvent, une atteinte multi-systémique avec une préférence pour les organes et tissus les plus consommateurs d'énergie. Le diagnostic de désordre mitochondrial au niveau moléculaire est un véritable calvaire en raison du grand nombre de gènes impliqués. Les 20 dernières années, de nombreuses erreurs aussi bien dans le génome mitochondrial que nucléaire ont été rapportés comme cause de ces maladies mitochondriales

Mais malgré des efforts de recherche majeurs utilisant la technologie de séquençage de Sanger, la majorité des patients n'a pas de diagnostic au niveau moléculaire Aujourd'hui, la génération suivante des techniques de séquençage (NGS) offre l'opportunité, par un séquençage de tout l'exome, d'identifier le défaut moléculaire au niveau des gènes chez un patient isolé. Nous planifions d'investiguer une cohorte de 20 patients présentant un déficit isolé du complexe I bien documenté. Cette stratégie d'une approche jointe clinique, biochimique et génétique nous permettra non seulement d'identifier les mutations provoquant la maladie dans ces familles, mais aussi d'étendre le portfolio habituel de gènes des maladies mitochondriales. La connaissance du défaut génétique sous-jacent est essentiel pour le traitement du patient, son pronostic, la prévention et le planning familial. De plus, nos résultats aideront à élucider les mécanismes des pathologies mitochondriales en général.

PROJET 2011 - UZB - Pr Dr Karen SERMON

Differential expression profiles in normal and FSHD-carrying human embryonic stem cells.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Les cellules souches sont dérivées d’embryons humains après 5 ou 6 jours de culture in vitro. Ces embryons sont donnés par des patients infertiles inclus dans un protocole de fertilisation in vitro (FIV). Certaines cellules souches sont porteuses de maladies génétiques, comme la myopathie facio-scapulo-humérale (FSHD) et la maladie de Steinert (DM1). Les embryons dont nous disposons viennent de couples présentant un risque potentiel de transmettre une maladie génétique bien particulière, et qui subissent une forme spéciale du traitement FIV : le diagnostique pre-implantatoire (DPI). Après 3 jours en culture, les embryons sont biopsies et une cellule de l’embryon est enlevée pour analyse génétique. Les embryons avec un diagnostique normal sont remplacés chez la future mère, alors que les embryons porteurs de la maladie peuvent être donnés pour la recherche, et notamment pour la dérivation de cellules souches. Nous disposons à ce jour de 5 lignées de cellules souches porteuses de la mutation pour la FSHD, et nous proposons de comparer ces lignées avec des lignées dites normales. Nous souhaitons comparer ces cellules au niveau de l’ARN en employant un technique appelée l’analyse « micro-arrays ». Cette technique permet l’analyse des ARN totaux des cellules, en contraste avec d’autres techniques qui permettent d’analyser qu’un type d’ARN à la fois. Notre objectif est d’identifier les gènes ou protéines qui diffèrent entre les cellules souches normales et celles porteuses de la mutation FSHD, afin d’élucider le mécanisme de la maladie. Les gènes et protéines ainsi identifiés pourront dans le futur aboutir au développement de nouvelles thérapies.

PROJET 2011 - UZG - Pr Dr Jan DE BLEECKER

Les rôles du cytokine Lymphotoxin β dans les myopathies inflammatoires. Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Les myopathies importent une grande diversité de maladies musculaires avec des origines très hétérogènes. Notre laboratoire se spécialise dans les myopathies inflammatoires idiopathiques (MII). Les MII comportent 3 groupes principaux, entre autres les dermatomyosites (DM), les polymyosites (PM) et les myosites à inclusions (MAI). L’incidence des MII est de 1 à 2 sur 100000, ce qui implique que ces groupes seront tenus moins dans l’attention publique. Par conséquence, les intérêts industriels dans le dévéloppement de produits diagnostiques et thérapeutiques pour ces patients, sont aussi limités. Le traitement des myopathies inflammatoires pose encore de nombreux problèmes car la thérapie conventionnelle basée sur des glucocorticoïdes, appliquée dans différentes maladies auto-immunes, donne des effets secondaires endocriniens et métaboliques. L’aide de l’ABMM nous aidera à aboutir notre objectif d’augmenter la connaissance sur l’immunopathogénèse des MII. Ceci nous permettra également d‟étudier pourquoi des patients affectés de MAI ne réagissent à aucune thérapie immunosuppressive ou immunomodulatrice. Jusqu’à présent, nous sommes toujours errant dans l’obscurité pourquoi ces patients qui présentent pourtant un tableau d’anormalités immunitaires sévères comparable aux patients souffrants des PM, ne répondent pas aux glucocorticoïdes généralement administrées.

Nos résultats préliminaires ont démontré une expression accrue du cytokine Lymphotoxin β (LTβ) sur la membrane des fibres musculaires apparemment normales dans le tissue musculaire des patients souffrants de diverses myopathies. Notre hypothèse est que le stress osmotique est à la base de cette augmentation d‟expression. Des fibres musculaires endommagées dans la maladie de Duchenne, mais aussi dans les MII, subissent un stress osmotique, qui induit l’expression de diverses molécules nocives cellulaires. NFAT5 est un facteur de transcription induit dans ces conditions comme une sorte de défense du muscle. Ce facteur de transcription n’est pas seulement responsable de l’expression des gènes osmoprotectives, mais il est également responsable de l’induction de LTβ. Nous tenons à examiner la relation entre ces deux molécules afin d’identifier des mécanismes qui pourraient nous amener à des cibles thérapeutiques dans le futur.

PROJET 2011 - UCL - Pr Emmanuel HERMANS

Rôle du VIP dans la régulation du transport du glutamate et de l’inflammation dans la sclérose latérale amyotrophique.

Budget : 20.000 EUR

Résumé : La sclérose latérale amyotrophique (SLA ou maladie de Charcot) est une maladie dégénérative qui entraîne spécifiquement la mort des neurones moteurs. La perte de ces neurones essentiellement dans la moelle épinière lombaire, entraîne une dénervation des muscles squelettiques, une paralysie progressive des membres et une fonte musculaire dramatique. A ce jour, la prise en charge médicale est essentiellement symptomatique, mais aucun traitement ne permet encore de stopper la progression de la pathologie et malheureusement la mort des patients survient en général assez rapidement au bout de 3 à 5 ans après la déclaration des premiers symptômes.

Diverses hypothèses ont été proposées pour expliquer la mort des neurones moteurs. Notre équipe se penche depuis quelques années sur la toxicité induite par un excès de libération du glutamate au voisinage des neurones moteurs, un neurotransmetteur qui permet normalement la communication inter-neuronale. L’élimination du glutamate est normalement assurée par les astrocytes, cellules non neuronales, qui capturent le neurotransmetteur par le biais de transporteurs spécifiques. Dans le cadre de la SLA, le nombre de transporteurs présents dans les astrocytes est fortement diminué et ces transporteurs fonctionnent mal. La toxicité neuronale qui s’ensuit est accompagnée par le développement d’une inflammation induite par la microglie activée, les cellules immunitaires du système nerveux. Une hypothèse est que cette microglie activée pourrait exercer un effet néfaste sur la présence et le fonctionnement des transporteurs du glutamate dans les astrocytes. Plusieurs modèles de rongeurs génétiquement modifiés ont été développés sur la base de la découverte de formes familiales de la SLA (causées par des mutations génétiques). Ces modèles sont régulièrement utilisés en recherche fondamentale. Notre projet de recherche vise à étudier les effets d’une substance pharmacologique, le VIP injecté de façon chronique chez ces animaux, sur le dysfonctionnement des transporteurs du glutamate, ainsi que les processus inflammatoires observés lors de la progression de la SLA. Cette substance est connue pour protéger les transporteurs du glutamate de processus de dégradation et pour ses actions anti- inflammatoires. Les premiers résultats de nos expériences ont déjà permis d’observer une amélioration de l’activité motrice, un ralentissement de l’apparition des symptômes de la SLA et un allongement important de la vie de ces animaux. Au niveau moléculaire, nous envisageons d’étudier les effets du VIP sur la présence et le fonctionnement des transporteurs du glutamate dans les astrocytes et sur l’activation de la microglie, en déterminant la nature des substances inflammatoires libérées par ces cellules. Nous déterminerons également le nombre de neurones moteurs encore présents dans la moelle épinière des animaux traités. Ces travaux seront également réalisés sur la progéniture issue de croisement d’animaux développant la SLA et d’animaux n’exprimant le VIP, une substance qui est normalement présente dans notre organisme.
Ces travaux permettront de valider ou d’invalider l’influence que pourrait exercer la microglie activée sur l’élimination du glutamate et l’intérêt d’utiliser le VIP comme approche thérapeutique future chez les patients atteints de la SLA.

PROJET 2011 - ULG - Dr Rachelle FRANZEN

Les phénomènes d’acétylation dans la réparation du système nerveux périphérique : rôle du complexe elongator dans les cellules de Schwann au cours de la dégénérescence Wallérienne.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Tout traumatisme nerveux, affectant l'intégrité de l'axone et entraînant sa dégénérescence, est accompagné d'une réaction cellulaire et moléculaire, différente en fonction de la localisation centrale ou périphérique de la lésion. Du bon déroulement de cette réaction dépend le succès de la régénération de l'axone, essentielle à la récupération fonctionnelle.
Au niveau du système nerveux périphérique, cette réaction cellulaire et moléculaire, appelée dégénérescence Wallérienne, est initiée par les cellules de Schwann qui vont se dédifférencier, proliférer et migrer pour former des tubes de guidance pour les axones qui tentent de régénérer.

Les changements de comportement cellulaire, tels que la dédifférenciation, la prolifération et la migration cellulaire, sont régulés par des modifications d’expression ou d’activité de protéines. Les phénomènes d’acétylation de la chromatine et de protéines intracellulaires sont notamment impliqués dans ces modifications d’expression génique et d’activité protéique.
Notre projet a pour ambition d'étudier le rôle des phénomènes d’acétylation par le complexe «Elongator» au niveau de la réponse des cellules de Schwann après lésion du système nerveux périphérique. Il s'agit d'une étude originale, rien n'étant à l'heure actuelle connu sur le rôle des phénomènes d’acétylation dans les cellules de Schwann après lésion nerveuse. L'étude des mécanismes moléculaires régulant les fonctions des cellules de Schwann lors de la dégénérescence Wallérienne est une étape essentielle dans la compréhension des mécanismes contrôlant la régénération axonale et la récupération des fonctions sensorielles et motrices.

PROJET 2011 - FUNDP - Pr Patsy RENARD, Pr Thierry ARNOULD

Etude de l’abondance de la population mitochondriale de lignées de cellules humaines musculaires cybrides porteuses de la mutation ponctuelle A8344G dans l’ADN mitochondrial.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Les myopathies mitochondriales sont causées par des altérations génétiques qui influencent directement le fonctionnement de la chaîne de transport d’électrons de la mitochondrie, principale productrice d’énergie dans la cellule. Ces défauts génétiques peuvent survenir dans des gènes localisés dans le noyau de la cellule, ou bien dans le génome contenu dans les mitochondries (ADNmt).

Depuis longtemps déjà, les fibres musculaires des patients atteints de myopathies mitochondriales sont connues pour présenter une accumulation anormale de mitochondries (fibres musculaires reconnaissables par des stries rouges : « ragged red fibers »), ce qui peut se comprendre intuitivement comme un moyen pour les cellules de compenser par le nombre les déficiences des mitochondries qui produisent peu d’énergie. Cependant, plus récemment, des marqueurs de « suicide cellulaire » (mort cellulaire par apoptose) ont également été mis en évidence dans les fibres musculaires présentant une accumulation de mitochondries, suggérant qu’un trop grand nombre de mitochondries pourrait entraîner un suicide de la cellule. Cette particularité pourrait expliquer l’amyotrophie (perte du tissu musculaire) progressive qui caractérise l’évolution de ce type de maladie.

Ces observations soulèvent de multiples questions, encore sans réponse à l’heure actuelle :

- Quelle est l’origine de l’accumulation de mitochondries dans les fibres musculaires de patients atteints de myopathies mitochondriales ? Est-ce par un excès de biogenèse mitochondriale et/ou par un déficit du processus naturel de dégradation des mitochondries (processus appelé mitophagie) ?

- Par quels mécanismes les cellules musculaires possédant des mitochondries défectueuses qui s’accumulent sont-elles plus sensibles à la mort par apoptose ? Pour tenter de répondre à ces questions, nous avons construit au laboratoire une lignée de cellules de type musculaire, appelées “cybrides”, contenant des mitochondries porteuses de la mutation A8344G dans l’ADNmt. Cette mutation, responsable de la pathologie MERRF, perturbe la synthèse de l’ensemble des protéines codées par le génome mitochondrial. Ces lignées cellulaires mutées seront comparées à leur équivalent sain pour étudier la biogenèse des mitochondries et la mitophagie (processus de « recyclage » des mitochondries) afin de rechercher les mécanismes moléculaires qui lient ces caractéristiques au dysfonctionnement de la chaîne respiratoire.

Ces recherches permettront de mieux comprendre les relations qui existent, dans des cellules musculaires humaines, entre les mitochondries déficientes dans leur capacité à produire de l’énergie, le turn-over des mitochondries et le contrôle de qualité de ces organites.

PROJET 2011 - UZG - Dr Nicolas DECONINCK

To unravel new disease mechanisms at play in collagene VI–myopathies (Bethlem myopathy and Ullrich congenital muscular Dystrophy) with the use of a quantitative iTRAQ based LC-MALDI method to compare the proteome of control fibroblasts with that of UCMD and BM patients with known mutations. Identify new proteins that have a key role in the pathogenesis of collagene VI– myopathies.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Les maladies neuromusculaires impliquant des mutations au sein des gènes du collagène VI sont de plus en plus diagnostiquées auprès de patients souffrant de maladies neuromusculaires tant dans la population pédiatrique qu’adulte. A l’âge adulte, on reconnaît ainsi la maladie de Behtlem, qui se présente comme une myopathie des ceintures accompagnée du développement de rétractions articulaires multiples (doigts, chevilles, coudes,...). Chez les enfants et même certains nourrissons, on parle de la dystrophie musculaire congénitale d’Ullrich, une maladie sévère qui outre une faiblesse musculaire et la présence de rétractions articulaires sévères et évolutives s’accompagne souvent de difficultés respiratoires importantes. Malgré la découverte de mutations des gènes du collagène VI à l’origine de ces maladies, les mécanismes physiopathologiques impliqués restent mal connus. Depuis quelques années il est maintenant possible d’utiliser une technologie dite de « protéomique » afin de mettre en évidence des profils d’expression de protéines qui sont particulières à certaines maladies génétiques. Dans un projet qui implique une collaboration entre le groupe de V. Allamand à l’UMRS_974 (Institut de Myologie, Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière) à Paris et le laboratoire de Biochimie de et le laboratoire des investigations mitochondriales (Prof. R. Van Coster, Dr. N. Deconinck) l’UZ Gent, nous proposons d’étudier le profil d’expression de protéines spécifiquement retrouvé au sein de cellules de peau provenant de patients souffrant de maladies du collagène VI. Une meilleure connaissance du réseau de protéines impliquées dans ces maladies nous permettra de mieux comprendre la physiopathologie de ces maladies et mieux cibler d’éventuelles nouvelles approches thérapeutiques.

PROJET 2011 - CHR CITADELLE LG - Dr Laurent SERVAIS

Evaluation clinique, biologique et fonctionnelle chez des patients atteints d’une pathologie neuromusculaire.

Budget : 18.620 EUR

Résumé :

Un problème majeur qui se pose pour inclure des patients ayant perdu la marche dans un essai thérapeutique est de disposer d’une mesure fiable, reproductible, objective de la fonction des membres supérieurs. Plutôt que de développer des tests et des machines utilisables à l’hôpital, et n’évaluant le patient qu’à un moment donné dans un environnement qui n’est pas le sien, nous avons développé un outil qui permet d’enregistrer les mouvements du patient, chez lui, dans sa vraie vie, pendant une longue période de temps.
Nous voulons à présent valider cette mesure, c'est-à-dire prouver qu’elle est fiable, objective, reproductible, possible et facile à réaliser, et qu’elle est corrélée avec d’autres paramètres d’évolutivité de la maladie. Si c’est le cas, cette mesure serait une véritable révolution pour les patients, car elle permettrait une évaluation au domicile, en continu et sans effort. A terme, les données enregistrées pourraient même être transmises par internet et diminuer ainsi le nombre de déplacements à l’hôpital des patients.

PROJET 2011 - UMONS - Pr Bertrand BLANKERT

Bisbenzamidines as novel potential drug candidates for the treatment of myotonic dystrophy.

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

Dans la dystrophie myotonique ou maladie de Steinert, les cellules musculaires produisent un ARN messager avec un grand nombre de répétitions CUG. Ces répétitions piègent une protéine nécessaire à la maturation d’autres ARN messagers. Par conséquent la maturation de certains ARN messagers ne s’effectue pas correctement et induisent une synthèse de protéines anormales pour un muscle adulte. La pentamidine est un produit chimique qui peut libérer la protéine de maturation piégée par les répétitions CUG, et peut par conséquent restaurer une maturation correcte des ARN messagers dans des cellules de muscle en culture au laboratoire. Malheureusement, la pentamidine présente une toxicité chez l’animal et on ne peut atteindre une dose thérapeutique suffisante pour obtenir cet effet correcteur. Antérieurement dans le cadre d’un autre projet, une série de pentamidines modifiées moins toxiques ont été synthétisées au sein du Laboratoire de Chimie Organique de l’UMons. Nous voulons évaluer leur capacité à restaurer une maturation correcte des ARN messagers dans des cellules de muscle en culture, modèle in vitro de la dystrophie myotonique.

PROJET 2011 - UZL - Pr Dr Bertien BUYSE, Dr Dries TESTELMANS

Nocturnal non-invasive ventilation (NIV) is commonly used in the management of chronic respiratory failure in neuromuscular disorders (NMD). NIV improves survival with increase in quality of life, even in patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) (1,2).

Budget : 20.000 EUR

Résumé :

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie paralytique d’évolution rapide, due à la dégénérescence des motoneurones. Avec l’évolution de la SLA, le patient va développer une hypoventilation alvéolaire suite à un déficit de la force des muscles respiratoires. Ceci signifie que les patients ne respirent pas suffisamment (particulièrement pendant la nuit) et en conséquence n’expirent pas suffisamment le dioxyde de carbone (hypercapnie). Des symptômes tels que céphalées matinales, somnolence diurne excessive, et problèmes de concentration vont apparaître. La ventilation non invasive (VNI) nocturne est préconisée pour contrebalancer ces symptômes, elle peut augmenter la survie des patients souffrants de SLA.

Bien que de nombreuses études aient examiné le rôle de la VNI dans les affections neuromusculaires, peu d’études ont recherché si la VNI avait aussi des effets bénéfiques sur le sommeil des patients, (ces études pourtant toujours sur des groupes hétérogènes et de petite échelle). Cette étude va se polariser sur l’effet de la VNI sur la quantité et la qualité du sommeil et sur la qualité de vie des patients atteints de SLA. Le deuxième objectif de cette étude sera d’examiner chez ces patients, la fonction de la glotte pendant la VNI. Chez les sujets sains, il a été démontré que la VNI pouvait fermer la glotte et résulter en apnées obstructives pendant le sommeil. Enfin, un protocole précis pour initier la VNI sera utilisé afin de fournir plus de certitudes quant à la méthode de mise en place de la VNI.

La quantité et la qualité du sommeil seront mesurées objectivement par polysomnographie (PSG, étude nocturne du sommeil du patient) et à l’aide de questionnaires à partir du vécu du patient. Un nouveau modèle d’assistance respiratoire nocturne (avec un logiciel sophistiqué) sera intégré au PSG qui fournit aussi de nombreuses informations sur la qualité de la ventilation. Comme la présence de fuites fortuites est maintenant mesurable, l’influence de ces fuites sur le sommeil du patient peut-être éliminée.

La VNI sera initiée selon un protocole précis. Les patients seront d’abord soumis à un PSG diagnostic au laboratoire du sommeil à Leuven avant d’initier la VNI. Les patients seront ensuite hospitalisés pendant 4 nuits pour débuter la VNI. L’influence de la VNI sur la quantité et la qualité du sommeil et sur la qualité de vie sera examinée après un mois, après trois mois et ensuite chaque trimestre.