Janvier 2006 - n°106

INSERM U679 « Neurologie & Thérapeutique Expérimentale »

L’année passée, une cinquantaine d’unités INSERM ont vu le jour en région francilienne. La délégation Ile-de-France a d’ailleurs organisé en novembre dernier une Journée de présentation de ses nouvelles entités. L’occasion pour nous de rencontrer les directeurs de ces Unités et de découvrir plus en détail leurs activités.

Aujourd’hui, c’est une Unité dédiée à la neurologie et à la thérapeutique expérimentale, que nous avons choisi de vous présenter : l’Unité INSERM 679.

Une Unité composée de 5 équipes de recherche

Créée en 2005 en partenariat avec l’Université Paris 6, l’U679 INSERM est également associée à l’IFR 70 (Institut Fédératif de Recherche) dirigé par M. Boris Zalc et au CIC 9503 (Centre d’Investigation Clinique) dirigé par M. Yves AGID.

L’Unité est dirigée par M. Etienne HIRSCH. Elle réunit 115 personnes, sous cinq équipes de recherche :

=> Equipe 1 : « Génétique des affections neurodégénératives du système nerveux central »
=> Equipe 2 : « Génétique des affections du système nerveux périphérique et de l’épilepsie »
=> Equipe 3 : « Progression de la mort neuronale et plasticité »
=> Equipe 4 : « Anatomie, physiologie et thérapeutique expérimentale chez l’animal »
=> Equipe 5 : « Bases neuronales des troubles du comportement moteur cognitif et psychique chez l’Homme ».

Le Laboratoire collabore par ailleurs, en France et à l’étranger, avec d’autres laboratoires institutionnels (NIH, Centre National de Génotypage, Centre d’investigation Clinique du Groupe Pitié Salpétrière…) et des organismes associatifs (AFM, Association France Parkinson, Association France Alzheimer, Fédération pour la Recherche sur le Cerveau, National Parkinson Foundation (Miami), Association Strumpel-Lorrain…). Il travaille également en collaboration avec l’industrie pharmaceutique et, notamment, Aventis, Beaufour, Eisai, GlaxoSmithKline, Medtronic, Institut de Recherche Servier, Institut de Recherche Pierre Fabre…

Comprendre l’étiologie et la physiopathologie des maladies neurodégénératives…

Les recherches développées au sein de l’UMR 679 ont pour objectif de comprendre les causes et la physiopathologie des maladies neurodégénératives. Elles visent également à développer de nouvelles approches thérapeutiques contre ces maladies. Centre d’intérêt majeur de ces travaux ? Les troubles du comportement moteur et non moteur…

Trois axes de recherche se distinguent tout particulièrement dans le domaine de la neurogénétique, de la physiopathologie, du mécanisme et de la compensation de la mort neuronale :

=> L’approche génétique est menée par les équipes 1 et 2, sur des pathologies différentes :

* les ataxies cérébelleuses autosomiques dominantes, les démences familiales, la maladie de Parkinson, maladie d’Alzheimer et troubles apparentés, pour l’équipe 1,

* les neuropathies périphériques et l’épilepsie, pour l’équipe 2.

Les méthodes et les objectifs sont identiques pour les deux équipes et ne tendent plus seulement à identifier les mutations, mais surtout à en comprendre les conséquences sur le fonctionnement cellulaire ou le phénotype clinique et neuropathologique des malades. Ces études sont réalisées sur des modèles expérimentaux aussi bien in vitro (cultures primaires de cellules et lignées cellulaires) qu’in vivo, sur des modèles animaux (souris mutées, animaux knock out ou transgéniques…).

=> L’analyse de la mort neuronale est réalisée au sein de l’équipe 3. Les recherches portent plus précisément sur la mort des neurones dopaminergiques dans la maladie de Parkinson et de neurones cholinergiques dans la maladie d’Alzheimer. Elles visent à comprendre, dans la mort neuronale, le rôle de la mitochondrie, celui de la réaction inflammatoire et gliale, ainsi que celui des monoamines.

« Une partie de nos études est effectuée sur des sujets humains : échantillons d’ADN humain de la collection d’ADN et de cellules (plus de 20 000 prélèvements disponibles), matériel autopsique de notre banque de cerveau et d’un réseau national sur la maladie de Parkinson », souligne M. Etienne HIRSCH.

=> L’analyse anatomique, physiologique, comportementale et clinique des affections neurodénégératives est développée en parallèle chez l’animal par l’équipe 4 et chez l’Homme par l’équipe 5. L’objectif est de caractériser les troubles du comportement (en particulier, les troubles du mouvement), d’en comprendre les bases anatomiques et physiologiques, et de les corriger par une approche pharmacologique (étude de phase II) et neurochirurgicale (stimulation cérébrale profonde).

« En résumé - explique Etienne HIRSCH- notre projet de recherche s’attaque à un problème de santé publique : les maladies neurodégénératives. Ce projet repose, d’une part, sur une recherche « fondamentale » forte, visant à comprendre les causes de ces pathologies et leurs mécanismes moléculaires et cellulaires. Il s’appuie, d’autre part, sur une recherche« intégrée » à visée clinique dont l’objectif est d’approfondir les connaissances sur les bases neuronales des troubles du comportement. Le but ultime est de comprendre les mécanismes intimes de ces affections et de développer de nouveaux traitements symptomatiques et si possible curatifs… »

Pour mener à bien cette mission, l’U679 INSERM dispose d’une parfaite maîtrise de technologies aussi variées que la PCR quantitative, le génotypage (séquençage, microsatellites et DHPLC), la technologie de RNA interférence, Western Blot et Northern Blot, cultures cellulaires, biochimie, analyses paramétriques et non-paramétriques de liaison génétique, identification et caractérisation de partenaires protéiques, électrophysiologie (enregistrement et stimulation cérébrale profonde), cartographie tridimensionnelle et densitométrie, immunohistochimie, hybridation in situ, neurochirurgie fonctionnelle…

Faits majeurs et retombées attendues en santé publique

L’ensemble des recherches mises en œuvre au sein de l’Unité INSERM 679 laissent percevoir d’intéressantes retombées en santé publique. Parmi celles-ci, notamment :
* l’identification de mutations impliquées dans des formes familiales de maladies neurologiques avec transfert au diagnostic génétique,
* l’identification de nouvelles cibles pour ralentir la mort neuronale avec une attention particulière pour la réaction neuroinflammatoire,
* la mise en évidence des circuits de neurones impliqués dans les troubles du comportement moteur et non moteur,
* l’utilisation de la stimulation cérébrale profonde pour corriger des troubles du comportement moteur et non moteur (Dystonie, TOC, Maladie de Gilles de la Tourette…).

Citons ainsi pour exemple les récents travaux menés par l’équipe d’Etienne HIRSCH sur la maladie de Parkinson. « La maladie de Parkinson est liée à un déficit en dopamine, un neurotransmetteur qui agit sur le contrôle des mouvements », déclare M. HIRSCH. « A partir de modèles animaux, de cultures de cellules souches et d’observations chez l’Homme postmortem, nous avons mis en évidence un rôle insoupçonné et pourtant essentiel de la dopamine dans la génération de nouveaux neurones… »

Les chercheurs ont en effet démontré que la dopamine agit sur des cellules souches situées dans l’hippocampe et dans la zone sous-ventriculaire du cerveau, pour les faire proliférer et générer de nouveaux neurones. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Neurosciences du mois de juillet 2004, montrent également que l’utilisation d’outils pharmacologiques comme les agonistes de la dopamine peuvent agir sur la plasticité du cerveau…

SD