tibiorésistance : Les prochains défis de la recherche

SCIENCE 24.01.2019

En France, chaque année, 125 000 infections et 5 500 décès sont attribuables à l’antibiorésistance. Face à cet enjeu majeur de santé publique, un programme prioritaire de recherche doté de 40 millions d’euros, coordonné par l’Inserm, vient d’être lancé. L’objectif : lutter sur tous les fronts contre ce fléau.

Pour combattre l’antibiorésistance, le ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation lance un programme prioritaire de recherche doté de 40 millions d’euros, dont la coordination a été confiée à l’Inserm. Il fait suite à la feuille de route interministérielle établie en 2016 pour faire face à cet enjeu de santé publique. Un enjeu majeur car, "selon une étude du Centre européen de prévention et de contrôle des maladies publiée en novembre dernier (publi), 33 000 décès seraient attribuables à l’antibiorésistance en 2015, en Europe. Plus inquiétant encore, le fardeau est plus important chez les enfants de moins d’un an et les personnes âgées de plus de 65 ans, et d’ici cinq ans, il sera supérieur à celui du sida, de la tuberculose et du paludisme réunis !" , alerte Evelyne Jouvin-Marche*, directrice scientifique adjointe à l’institut thématique de l’Inserm Immunologie, inflammation, infectiologie et microbiologie. En outre, avec 5 500 décès par an, la France est le sixième pays européen le plus affecté. D'où la décision de passer à la vitesse supérieure en matière de recherche pour lutter contre ce fléau.
Mais la bataille s’annonce complexe. La raison principale : les bactéries résistantes sont partout, chez l’Homme, l’animal et dans l’environnement. Bilan : lutter contre antibiorésistance nécessite une approche globale dite One Health, littéralement "une seule santé". Les défis à venir sont donc nombreux et pour les relever, le programme prioritaire se décline en quatre axes de recherche "qui seront menés de front et de manière interdisciplinaire, c’est-à-dire en santé humaine, animale, mais aussi en incluant l’environnement et les sciences humaines et sociales, précise Evelyne Jouvin-Marche. Une interdisciplinarité qui sera d’ailleurs un des défis du programme."

Mieux connaître…
Un volet traite de la résistance elle-même, comment elle émerge, se transmet et se dissémine. "Cela implique une grande variété de recherches qui vont de l’étude de la génétique de la résistance à la surveillance géographique et temporelle de la résistance, en passant par la recherche de biomarqueurs
biomarqueurs
Paramètre physiologique ou biologique mesurable, qui permet par exemple de diagnostiquer ou de suivre l’évolution d’une maladie.
d’efficacité des traitements, la modélisation de la transmission et de l’émergence des résistances...", indique Marie-Cécile Ploy**, de l’Institut Génomique, environnement, immunité, santé et thérapeutiques (GEIST) à Limoges et responsable de cet axe. Or, chaque thème va générer un grand nombre d'informations, c’est pourquoi des bases de données accessibles à tous vont être développées. "L’objectif est de faciliter l’accès aux connaissances, d’éviter les travaux en doublon, et de gagner du temps. Par exemple, une équipe qui identifiera une mutation, saura assez vite si elle est déjà connue et si elle est associée à une résistance, ajoute la microbiologiste. Enfin, plus largement, nous allons rechercher une méthodologie pour travailler tous ensemble, quel que soit notre domaine, car il nous faut partager la même sémantique, ce qui n’est pas simple."

… pour mieux se défendre
Cette meilleure connaissance de la résistance contribuera à cerner de nouvelles stratégies thérapeutiques qui sont le cœur du deuxième axe du programme. En la matière, les approches sont à nouveau multiples. Selon Bruno François*** du CHU de Limoges, "aujourd’hui, les plus prometteuses sont l’immunostimulation qui permet de se défendre contre l’infection bactérienne, et les anticorps
anticorps
Protéine du système immunitaire, capable de reconnaître une autre molécule afin de faciliter son élimination.
monoclonaux". Ces derniers bloquent les facteurs de virulence des bactéries sans les détruire. Aujourd'hui, plusieurs anticorps monoclonaux sont évalués chez les malades "et les premiers résultats sont encourageants, complète le médecin qui précise que, la vaccination reste aussi un des plus efficaces moyens d’action pour lutter indirectement contre les bactéries".
Pour prévenir les infections et éliminer des bactéries résistantes, le microbiote pourrait aussi être un précieux allié. Les cent mille milliards de bactéries de notre organisme sont en effet la première barrière contre leurs homologues étrangères, pathogènes ou non. Elles les affament, produisent des antibiotiques naturels et stimulent le système immunitaire. D’où la recherche de traitements pour protéger ou manipuler le microbiote contre les antibiotiques susceptibles de le mettre à mal, ou pour le reconstituer grâce à des "cocktails" de bactéries, comme les probiotiques
probiotiques
Microorganismes vivants qui, consommés en quantités adéquates, sont bénéfiques pour la santé de l'homme.
ou la greffe fécale.

Autre voie à explorer : les bactériophages. L’usage de ces virus tueurs de bactéries a été abandonné au profit des antibiotiques, sauf en Russie et en Géorgie où ils sont encore prescrits malgré le manque d’évaluations scientifiques standardisées. "Toutefois, les études sur le microbiote et les bactériophages n’avancent pas beaucoup", constate Bruno François. "Mais il ne faut fermer aucune porte", relativise Evelyne Jouvin-Marche. C’est pourquoi le développement de nouveaux antibiotiques fait aussi partie de cet axe. "Par exemple, le murepavadin est un antibiotique très récent contre Pseudomonas [responsable d’infections pulmonaires, urinaires, et qui est en urgence thérapeutique critique selon l’Organisation mondiale de la santé, ndlr.], indique Bruno François. Mais vu la capacité des bactéries à s’adapter, il me semble plus intéressant de chercher des combinaisons de plusieurs antibiotiques ou d’un antibiotique avec un adjuvant, qui permettront aux traitements de gagner en efficacité. Et bien sûr, il faut faire un usage mieux ciblé de ceux existants."

… et mieux innover
"Le troisième axe du programme prioritaire de recherche porte quant à lui sur les innovations technologiques comme le big data et l’intelligence artificielle", indique Evelyne Jouvin-Marche. Encore peu développées pour la lutte contre l’antibiorésistance, leur potentiel ne fait aucun doute. Ainsi, des tests diagnostiques des infections bactériennes et des résistances, rapides et peu chers, permettront d’utiliser le bon antibiotique. "Les nouvelles technologies permettront aussi de maîtriser les données disponibles sur les bactéries et les malades et donc de tester si telle ou telle approche est appropriée, explique l’immunologiste. En outre, ces informations pourraient inciter les industriels à s’investir dans cette lutte."
Enfin, ce combat implique également de bonnes pratiques d’hygiène dans les établissements de soins, et présente des enjeux de santé publique, sociaux, psycho-sociaux, médico-économiques et juridiques. Autant de thèmes qui ont été regroupés dans le quatrième axe. "Étudier ces mécanismes, par exemple les approches culturelles sur l’usage des antibiotiques en santé humaine et animale, est très important car ce sont en quelque sorte la racine de l’antibiorésistance", souligne Evelyne Jouvin-Marche.

Pas de doute, avec ce programme ambitieux, la France lutte sur tous les fronts contre l’antibiorésistance. Mais là n’est pas son seul intérêt. "La France va gagner en visibilité, même si elle est déjà très impliquée au niveau européen, au travers de plusieurs programmes dont l’action conjointe européenne sur la résistance aux antimicrobiens et les infections associées aux soins de santé (EU-JAMRAI pour Joint Action on Antimicrobial Resistance and Healthcare-Associated Infections), souligne Evelyne Jouvin-Marche. Quant aux fonds investis, ils serviront de levier pour trouver d’autres sources de financements." Enfin, "le programme va nous obliger à penser autrement, à être inventifs," conclut Marie-Cécile Ploy.
 
Notes :
* unité Inserm 1209/Université Grenoble-Alpes/CNRS, Institut pour l'avancée des biosciences
** unité 1092 Inserm/Université de Limoges/CHU Limoges, Anti-infectieux : supports moléculaires des résistances et innovations thérapeutiques
*** CIC 1435 Inserm/Université de Limoges ; unité 1092 Inserm/Université de Limoges/CHU Limoges, Anti-infectieux : supports moléculaires des résistances et innovations thérapeutiques
 
Un article à retrouver dans le prochain numéro du magazine de l'Inserm.

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Huntington (maladie de)

Héréditaire, actuellement incurable, la maladie de Huntington est associée à la dégénérescence de neurones d’une partie du cerveau impliqués dans des fonctions motrices, cognitives et comportementales. Si le gène dont l’altération provoque la maladie est connu, les mécanismes qui mènent à cette neurodégénérescence ne sont pas encore élucidés. Cependant, diverses pistes thérapeutiques sont à l’étude.
       
Dossier réalisé en collaboration avec Anne-Catherine Bachoud-Levi, directrice de l’équipe Neuropsychologie interventionnelle (unité Inserm 955) et responsable du Centre national de référence maladie de Huntington à l’hôpital Henri-Mondor, Créteil


Comprendre la maladie de Huntington
La maladie de Huntington est une affection neurodégénérative du système nerveux central
système nerveux central
Composé du cerveau et de la moelle épinière.
,rare et héréditaire. Elle se manifeste par des troubles moteurs, cognitifs et psychiatriques qui s’aggravent progressivement jusqu’à la grabatisation et la détérioration intellectuelle sévère. Le décès survient en moyenne vingt ans après le début des symptômes.
Il s’agit d’une maladie génétique due à la mutation du gène codant pour une protéine nommée huntingtine. Elle se transmet sur un mode autosomique dominant : hériter d’une seule copie mutée du gène de la huntingtine est suffisant pour développer la maladie. Tout individu porteur de la mutation développera obligatoirement la maladie (pénétrance complète), à moins qu’il ne décède avant d’une autre pathologie. Un parent porteur de la mutation a 50% de risque de transmettre la maladie à son enfant.
La maladie débute habituellement entre 30 et 50 ans, avec des extrêmes de 1 à 80 ans. Moins de 10% des cas débutent avant l'âge de 20 ans (formes juvéniles de la maladie).
La prévalence
prévalence
Nombre de cas enregistrés à un temps T.
de la maladie de Huntington est d’environ 5 cas pour 100 000 individus. Hommes et femmes sont touchés de la même façon. En France, elle concerne 18 000 personnes : environ 6 000 ont déjà des symptômes et environ 12 000 sont porteuses du gène muté mais encore asymptomatiques.

Une triade de symptômes moteurs, cognitifs et psychiatriques
Les symptômes de la maladie de Huntington sont nombreux et variés. Ils associent généralement des troubles moteurs, cognitifs et psychiatriques. Le type de manifestations et leur intensité sont variables d’un patient à l’autre.
Le symptôme le plus visible - mais qui n’est pas le plus invalidant - est la chorée. Elle se manifeste par des mouvements brusques et involontaires s'étendant progressivement à tous les muscles. Environ 90% des patients présentent ce symptôme. La chorée peut être augmentée par le stress, les émotions ou encore la concentration. Elle disparait le plus souvent pendant le sommeil.
Les autres symptômes moteurs correspondent à des postures anormales (dystonie), une rigidité musculaire ou encore des mouvements volontaires lents (bradykinésie). Le retentissement peut être important sur les actes de la vie quotidienne : troubles de la mastication, de la déglutition, de l’équilibre, déformations articulaires... Avec le temps, les fonctions motrices des patients se détériorent progressivement jusqu’à l’impossibilité d’effectuer certains mouvements, de se déplacer seul, de se nourrir ou même de communiquer.
Par ailleurs, les fonctions cognitives
fonctions cognitives
Ensemble des processus mentaux qui se rapportent à la fonction de connaissance tels que la mémoire, le langage, le raisonnement, l'apprentissage..., par opposition aux domaines de l'affectivité.
des patients déclinent progressivement jusqu’au stade de démence. Les premières manifestations sont généralement des atteintes des fonctions exécutives
fonctions exécutives
Ensemble de processus cognitifs (raisonnement, planification,  résolution de problèmes…) qui nous permettent de nous adapter au contexte, aux situations nouvelles.
permettant de réaliser des tâches complexes au quotidien (mémoire de travail, attention, planification...). Le patient a du mal à organiser ses activités et ne parvient pas à réaliser deux tâches simultanément. D’autres troubles peuvent apparaitre : troubles du langage, de la perception ou de l’intégration visuelle, de la mémoire... Par ailleurs, il existe un ralentissement du traitement cognitif de l’information qui se manifeste par un allongement du temps de réaction.
Les patients présentent en outre des troubles psychiatriques et comportementaux, précédant souvent les symptômes moteurs. La dépression est le symptôme le plus fréquent et le risque suicidaire est élevé chez ces patients. L’anxiété, ou encore une apathie, amènent le patient à se replier sur lui-même et à refuser toute activité. Cela complique la tâche des aidants qui cherchent justement à le stimuler. Des états psychotiques avec des délires (dans environ 10% des cas), des hallucinations (rares) ou encore des obsessions (plus de 15%) sont parfois observés. L’irritabilité, voire une agressivité menaçante, peuvent altérer les relations sociales. Des traitements symptomatiques peuvent être proposés pour chaque symptôme, imposant à la fois une prise en charge globale et spécifique.
D'autres signes de la maladie de Huntington, fréquents et invalidants, sont moins connus : perte de poids, troubles du sommeil, perte du rythme circadien. La perte de poids est souvent précoce, voire antérieure à l’apparition des autres symptômes, alors même que les apports caloriques sont normaux.
L’atteinte neurologique des patients est évaluée à l’aide de l’échelle UHDRS (Unified Huntington Disease rating Scale), une référence internationale qui évalue les symptômes moteurs, cognitifs, psychiatriques ainsi que l’état fonctionnel des patients.

Des mécanismes encore incompris
La mutation génétique responsable de la maladie de Huntington correspond à une anomalie du nombre de répétitions d’un triplet de nucléotides
nucléotides
Molécule de base de l’ADN et de l’ARN.
(CAG) à l’extrémité du gène de la huntingtine. Plus l’extension est importante et plus le début de la maladie est précoce. En situation normale, on compte 35 copies de ce triplet. Dans les formes juvéniles, le nombre de répétitions dépasse souvent 55 et peut atteindre plus de 100.
Cette mutation provoque une dégénérescence des neurones débutant dans le striatum, partie centrale du cerveau impliquée dans des fonctions motrices, cognitives et comportementales. Les mécanismes qui mènent à cette dégénérescence ne sont pas encore élucidés et le rôle de la huntingtine est toujours à l'étude. Selon certains chercheurs, la huntingtine mutée entrainerait la formation d'agrégats toxiques pour les neurones qui déclencherait leur mort par apoptose
apoptose
Mort cellulaire programmée. Processus d’autodestruction des cellules déclenché par un signal.
. Pour d’autres, c’est l’absence de huntingtine saine qui empêcherait les neurones de fonctionner correctement. Il semble par ailleurs que d’autres mécanismes contrebalancent l’effet délétère de la mutation : plusieurs gènes modificateurs sont en cours d’identification et sont associés à une maladie plus tardive ou à des symptômes moins sévères. Les produits de ces gènes modificateurs sont impliqués dans des mécanismes cellulaires très variés.

Un diagnostic clinique puis génétique
Le diagnostic de la maladie de Huntington repose sur des observations cliniques face à un patient présentant des troubles moteurs, psychiatriques et cognitifs, dans un contexte familial  pouvant évoquer la maladie. Un test génétique (analyse du gène de la huntingtine à partir d’un prélèvement sanguin) permet de confirmer le diagnostic.
Un diagnostic génétique préclinique peut être réalisé chez des personnes appartenant à une famille touchée mais ne présentant pas de symptômes. Ces personnes, potentiellement porteuses de la mutation, peuvent souhaiter connaître leur statut génétique pour plusieurs raisons : lever l’incertitude et planifier l’avenir, informer leurs enfants ou choisir d’en avoir, ou encore participer à la recherche médicale. La réalisation du test est encadrée par un conseil génétique incluant une phase d’information et de suivi par des professionnels (généticiens, neurologues, psychologues, assistantes sociales…). Un temps de réflexion est imposé avant le recueil du consentement éclairé́ et le prélèvement sanguin. En l’absence de traitement préventif et la maladie étant à ce jour incurable, moins de la moitié des personnes qui  entame la démarche iront jusqu’au bout. En cas de résultat positif, un suivi pluridisciplinaire est proposé.

Le diagnostic prénatal et préimplantatoire
Le diagnostic prénatal de la maladie de Huntington consiste à rechercher une mutation du gène de la huntingtine chez un fœtus, au cours de la grossesse. Ce test est réalisé si l’un des parents est porteur de cette anomalie. En cas de résultat positif, le couple peut choisir d’interrompre la grossesse à n’importe quel moment. Ce diagnostic est généralement réalisé́ entre 11 et 13 semaines d'aménorrhée (SA) par biopsie
biopsie
Prélèvement d'un échantillon de tissu, réalisé à des fins d'analyses.
du trophoblaste. Le risque de fausse couche associé est d’environ 1%. Il peut également être réalisé́ par prélèvement de liquide amniotique à partir de 15-16 SA, avec un risque de fausse couche inférieur (0,5%), mais une interruption de grossesse plus tardive en cas de diagnostic défavorable.
Les parents qui ont recours à une fécondation in vitro (FIV) peuvent faire procéder à un diagnostic préimplantatoire, si l’un des parents est porteur de la mutation ou si l’un des grands-parents est atteint par la maladie. La technique consiste alors à rechercher l'anomalie génétique sur les embryons obtenus par FIV, trois jours après la fécondation, et à sélectionner un ou deux embryons sains à transférer dans l'utérus de la mère.

Une prise en charge multidisciplinaire
ll n’existe pas de traitement curatif de la maladie à ce jour. Mais des traitements symptomatiques sont efficaces. L’adhésion du patient aux soins et son maintien dans un environnement stimulant socialement et intellectuellement sont très favorables : ils peuvent permettre de stabiliser son état pendant plusieurs années.
A chaque étape de la maladie, il faut repérer les symptômes et lutter contre leurs effets grâce à l’aide de divers professionnels de santé : médecins, kinésithérapeutes, orthophonistes, psychologues, neurologues, diététicien(ne)s ou encore assistant(e)s sociales.
Des traitements médicamenteux permettent de soulager les troubles psychiatriques (antidépresseurs, thymorégulateurs, anxiolytiques, somnifères, neuroleptiques
neuroleptiques
Médicaments utilisés pour combattre les troubles mentaux.
antipsychotiques…), mais également les mouvements choréiques (stabilisateurs de dopamine
dopamine
Hormone sécrétée par certains neurones dopaminergiques, impliquée dans le contrôle de la motricité, dans la maladie de Parkinson ou encore les addictions.
, neuroleptiques…). Par ailleurs, en cas de perte de poids, il est souvent nécessaire d’augmenter les apports caloriques et ceux en vitamines et en oligoéléments.
La rééducation physique (kinésithérapie, ergothérapie, psychomotricité) et orthophonique permettent de limiter les problèmes de posture et d’équilibre, mais aussi les troubles de la parole ou de la déglutition. Une activité physique régulière comme la marche à pied une heure par jour, ainsi que les activités favorisant l’équilibre, comme le Taï Chi Chuan, le yoga, la gymnastique douce ou la danse, sont recommandées.
Des mesures d’accompagnement dans la vie quotidienne sont indispensables pour répondre à la perte d’autonomie : aides de vie et leur financement, séjours de répit, orientation vers un autre lieu de vie, planification des activités du patient, aides techniques… Un reclassement professionnel est souvent nécessaire en particulier pour les métiers mettant le patient ou des tiers en danger.
Des Centres de compétences maladie de Huntington sont présents partout en France. Ils organisent l’offre de soin en relation avec le Centre national de référence maladie de Huntington situé en région parisienne, à Créteil.

Les enjeux de la recherche

Des médicaments neuroprotecteurs
Si de nombreux essais évaluent la capacité de diverses molécules à protéger les neurones des patients, aucun médicament n’a montré d’efficacité à ce jour. Toutefois, une des molécules en cours d’évaluation clinique, la cystamine, aurait une tendance à la neuroprotection. Elle doit encore faire ses preuves.
Les mécanismes de la maladie de Huntington n’étant pas complètement élucidés, ces travaux progressent à tâtons. Plusieurs hypothèses sont évoquées pour expliquer la mort des neurones associées à cette maladie neurodégénérative : anomalies métaboliques, toxicité, stress oxydant
stress oxydant
Déséquilibre entre la production par l’organisme d’agents oxydants nocifs (radicaux libres, notamment) et celle d’agents antioxydants (comme les vitamines E et C). Il entraîne une inflammation et la survenue de mutations de l’ADN.
, dysfonctionnement mitochondrial... Des chercheurs s’intéressent à la piste d’un dysfonctionnement du métabolisme énergétique et teste l’effet d’un médicament à base de triheptanoïne, un triglycéride, sous forme d’huile à ingérer.

La thérapie cellulaire ou greffe de neurones
Un essai clinique visant à évaluer l’intérêt de la greffe de neurones dans le traitement de la maladie de Huntington (essai MIG-HD) vient de s’achever. Coordonné par le Centre national de référence maladie de Huntington à l’hôpital Henri Mondor (AP-HP, Créteil), en relation avec l’Inserm, cet essai multicentrique international a inclus 45 patients. La technique testée a consisté à implanter dans le striatum des patients des cellules neuronales fœtales qui se différencient en neurones fonctionnels et établissent des connexions avec les neurones résiduels. Une stratégie qui ne permettra pas de guérir de la maladie, mais pourrait stabiliser ou restaurer des fonctions. Les patients ont reçu deux injections de cellules neuronales à quelques mois d’intervalles et ont été suivis pendant 20 à 40 mois. Les résultats ne sont pas encore publiés mais, lors d’un précédent essai conduit sur cinq patients, la greffe avait été bénéfique chez trois patients, entrainant une stabilisation des symptômes moteurs et cognitifs 18 mois après la greffe. Le suivi de l’ensemble des patients est prolongé à vie (POST MIG-HD).
Si les résultats de cette nouvelle étude sont positifs, il faudra envisager l’utilisation de cellules souches plutôt que celle de cellules fœtales : obtenir en quantité suffisante des cellules fœtales prélevées à 7-12 semaines de développement pour 45 patients a nécessité treize ans ! Un délai beaucoup trop long pour une application clinique. En outre, l’utilisation de cellules souches permettra de choisir des cellules immunocompétentes dans des banques, afin d’éviter un rejet de greffe. Un consortium international, Repair-HD, travaille actuellement à la préparation de ces futures cellules souches compatibles.
En savoir plus sur la thérapie cellulaire

La thérapie génique
Les premiers essais de thérapie génique appliqués à la maladie de Huntington ont consisté à faire produire un facteur neurotrophique (CNTF) par des cellules étrangères introduites au sein du cerveau. Il a été établi chez l’animal que ce facteur protège les neurones de la dégénérescence. Des chercheurs Inserm, en collaboration avec l’Ecole polytechnique de Lausanne, ont utilisé des cellules génétiquement modifiées pour produire ce facteur. Ils les ont enfermées dans des capsules et les ont implantées dans le cerveau de singes. Avec ce dispositif, le facteur CNTF peut sortir des capsules, mais pas les cellules. Cela  évite leur diffusion et une réaction immunitaire. Des résultats positifs ont été obtenus, avec une protection des neurones du striatum soumis à un produit entrainant leur dégradation. Ces capsules ont été testées chez six patients à l’hôpital Henri Mondor. Le traitement a été bien toléré, mais la durée de vie des cellules produisant le CNTF s’est avéré limitée dans la moitié des cas. Le suivi des patients à long terme suggère néanmoins une efficacité du CNTF. L’utilisation d’une autre technique d’administration, comme le transfert viral, devra être envisagé pour le confirmer.
En savoir plus sur la thérapie génique

Un traitement curateur ?
D’autres essais de thérapie génique ont démarré au Royaume-Uni, Allemagne et au Canada, visant à bloquer l’expression du gène de la huntingtine mutée (ISIS-HTTRx). Cette approche passe par l’injection de petites séquences d’acides nucléiques qui reconnaissent le gène muté, s’y fixent et empêchent son expression (ARN
ARN
Molécule issue de la transcription d'un gène.
antisens). Elle réduirait drastiquement la charge de protéine huntingtine mutée dans le cerveau. En pratique, des injections ont lieu tous les quinze jours dans le liquide céphalo-rachidien des patients (injection intrathécale au niveau des lombaires), permettant une migration des ARN antisens vers le cerveau. La France est sur les rangs et réfléchit à la possibilité d’utiliser un vecteur viral
vecteur viral
Virus modifié qui sert à apporter un gène thérapeutique aux cellules.
pour produire ces acides nucléiques directement dans le cerveau. Une efficacité validerait l’hypothèse de la toxicité de la huntingtine mutée.

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Perturbateurs endocriniens

Sous titre
Un enjeu d’envergure de la recherche

Les perturbateurs endocriniens regroupent une vaste famille de composés, capables d'interagir avec le système hormonal. Ainsi, ces composés affectent potentiellement différentes fonctions de l’organisme : métabolisme, fonctions reproductrices, système nerveux...
Les sources d'exposition sont nombreuses et difficiles à maîtriser. Les conséquences biologiques de ces expositions sont quant à elles encore mal appréhendées et complexes à étudier. C'est pourquoi l'étude des perturbateurs endocriniens représente aujourd'hui un enjeu majeur pour le corps médical et les pouvoirs publics.
       

Dossier réalisé en collaboration avec Robert Barouki (unité 1124 Inserm/Université Paris Descartes, Toxicologie, pharmacologie et signalisation cellulaire, Paris)

Comprendre la perturbation endocrinienne
Il existe de nombreuses définitions pour décrire ce que sont les perturbateurs endocriniens. Celle qu'a établie l'Organisation mondiale de la santé en 2002 est la plus acceptée : un perturbateur endocrinien est "une substance exogène ou un mélange qui altère la/les fonction(s) du système endocrinien
système endocrinien
Comprend tous les organes qui sécrètent des hormones.
et, par voie de conséquence, cause un effet délétère sur la santé d’un individu, sa descendance ou des sous-populations".

C’est quoi la perturbation endocrinienne ? – Interview - 1 min 14 - vidéo extraite de la série C’est quoi ? (2015)

Le système hormonal sous le feu des perturbateurs endocriniens
Le système endocrinien regroupe les organes qui sécrètent des hormones : thyroïde, ovaires, testicules, hypophyse… Il libère ces médiateurs chimiques dans la circulation sanguine, pour agir à distance sur certaines fonctions de l'organisme comme la croissance, le métabolisme, le développement sexuel, le développement cérébral, la reproduction… Il s’agit donc d’un système de communication entre organes. Les perturbateurs endocriniens altèrent le fonctionnement de ce système en interagissant avec la synthèse, la dégradation, le transport et le mode d’action des hormones. Ces molécules se caractérisent donc par un effet toxique non pas direct, mais indirect, via les modifications physiologiques qu'elles engendrent.
Historiquement, les perturbateurs endocriniens ont commencé à attirer l'attention des chercheurs dès les années 1950. Mais c'est l'affaire du distilbène qui, dans les années 1970, a fait exploser le sujet sur la scène scientifique et médiatique, alors même que le terme de perturbateur endocrinien n’était pas encore utilisé (voir encadré). Depuis, on connaît plus précisément les mécanismes d'actions de ces substances. Selon le produit considéré, ils vont :
*         modifier la production naturelle de nos hormones naturelles (œstrogènes, testostérone) en interférant avec leurs mécanismes de synthèse, de transport, ou d'excrétion
*         mimer l'action de ces hormones en se substituant à elles dans les mécanismes biologiques qu'elles contrôlent
*         empêcher l'action de ces hormones en se fixant sur les récepteurs avec lesquels elles interagissent habituellement
En découle un certain nombre de conséquences potentielles pour l'organisme, propres à chaque perturbateur endocrinien : altération des fonctions de reproduction, malformation des organes reproducteurs, développement de tumeurs au niveau des tissus producteurs ou cibles des hormones (thyroïde, sein, testicules, prostate, utérus…), perturbation du fonctionnement de la thyroïde, du développement du système nerveux et du développement cognitif, modification du sex-ratio…
Aujourd'hui, la définition du champ d'action des perturbateurs endocriniens tend à s'élargir. Certains organes clés, qui ne sont pas considérés comme des glandes endocrines à proprement parler, produisent des messagers qui apparaissent elles-aussi comme des cibles potentielles pour les perturbateurs endocriniens : la leptine du tissu adipeux
tissu adipeux
Tissu contenant les adipocytes, cellules spécialisées dans le stockage de la graisse.
qui intervient dans la régulation du métabolisme, l'IGF-1 produite par le foie qui agit comme un facteur de croissance…
A ce stade, il convient toutefois de préciser que la plupart des substances qualifiées de perturbateurs endocriniens sont le plus souvent seulement suspectées d’avoir ce type d’activité. Il existe en effet très peu de perturbateurs endocriniens avérés à ce jour. Cela est dû à la grande difficulté de démontrer qu’un composé exerce sa toxicité par la perturbation du système endocrinien. Cette toxicité découle souvent d’effets à long terme, qui peuvent n’apparaître que lorsque l’exposition a eu lieu à des moments précis du développement.

Distilbène, l'histoire à retardement d'un médicament hormonal
Au début des années 1970, un chercheur américain, Arthur L Herbst, a observé la recrudescence d'une forme rare de cancer gynécologique chez des adolescentes et de jeunes adultes. L'analyse de ces cas a montré que ces femmes étaient nées de mères qui avaient pris du distilbène, un œstrogène de synthèse, prescrit à l'époque pour prévenir les fausses couches durant la grossesse. Rapidement, le lien entre l'exposition du fœtus au distilbène et l'altération de ces organes reproducteurs (cancers, stérilité) a été établi. Depuis, il est apparu que les enfants nés de cette génération exposée in utero ont, eux aussi, un sur-risque de pathologies gynécologiques.

Air, eau, aliments… : les sources d'exposition sont multiples
Il existe une grande diversité parmi les perturbateurs endocriniens, et les sources de contamination auxquelles hommes et animaux sont exposés sont également nombreuses. En effet, ces composés peuvent être présents dans des produits manufacturés ou des aliments d'origine végétale ou animale. Ils sont pour la plupart issus de l'industrie agro-chimique (pesticides, plastiques, pharmacie…) et de leurs rejets. Beaucoup sont rémanents : ils persistent dans l'environnement de longues années et peuvent être transférés d'un compartiment de l'environnement à l'autre (sols, eau, air…) de longues années après qu'ils aient été produits.
Les hormones naturelles ou de synthèse constituent une source importante de perturbateurs endocriniens : œstrogènes, testostérone, progestérone
progestérone
Hormone stéroïde secrétée par l'ovaire à certaines phases du cycle, et par le placenta durant la grossesse. Chez les deux sexes, les glandes surrénales et le cerveau en produisent également
... et les produits de synthèse mimant leurs effets sont souvent utilisés en thérapeutique (contraception, substitution hormonale, hormonothérapie). Elles entraînent un risque indirect en rejoignant les milieux naturels, après avoir été excrétées dans les rejets humains ou animaux.

Le bisphénol, voleur d’identité – Communiqué de presse vidéo – 2 min 33 – vidéo extraite de la série Histoires de recherche (2012)
Un second groupe de perturbateurs endocriniens, bien plus large, rassemble tous les produits chimiques et sous-produits industriels qui peuvent interférer avec le système endocrinien de l'homme ou de l'animal. Il comporte à l'heure actuelle plus d'un millier de produits, de nature chimique variée. Parmi les plus fréquents, on peut citer:
*         des produits de combustion comme les dioxines, les furanes, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)…
*         des produits industriels ou domestiques comme :
    *         les phtalates, ou le bisphénol A utilisés dans les plastiques
    *         les parabènes, conservateurs utilisés dans les cosmétiques
    *         les organochlorés (DDT, chlordécone…) utilisés dans les phytosanitaires
    *         l'étain et dérivés utilisés dans les solvants

Les enjeux de la recherche
L'étude des perturbateurs endocriniens est aujourd'hui très importante pour la santé, mais aussi pour l'environnement. Mais, cette recherche doit relever plusieurs défis, liés aux particularités de ces substances, notamment en raison d'incertitudes qui persistent.
Le premier défi se rapporte aux doses d'exposition à ces substances : les effets d’une exposition à une dose forte ne sont pas forcément les mêmes que ceux associés à une exposition chronique à dose faible. Il devient alors difficile de faire des extrapolations d’une dose à l’autre. Il est possible que même si une exposition à une dose unique d’un produit soit sans risque pour l'organisme, la répétition de cette exposition au cours du temps puisse perturber le système hormonal. Et le délai d'apparition des effets délétères des perturbateurs endocriniens, parfois prolongé, complique encore l'analyse !

Un dent contre le bisphénol – Communiqué de presse vidéo – 2 min 35 – vidéo extraite de la série Histoires de recherche (2013)  
La seconde difficulté tient aux périodes de vulnérabilité des êtres vivants face au risque toxique : un organisme ne subit pas les mêmes effets lorsque le contact avec un perturbateur endocrinien a lieu in utero, avant ou après la puberté. L'effet transgénérationnel de certains d'entre eux montre aussi que le risque sanitaire ne concerne pas uniquement la personne qui est exposée, mais aussi sa descendance.
Enfin, l'effet cocktail des perturbateurs endocriniens est complexe à mettre en évidence : il découle parfois de l'addition des effets délétères de plusieurs composés à faibles doses, qui agissent sur les mêmes mécanismes biologiques. Ensemble, ils peuvent perturber l'organisme sans que chacun, pris isolément, n'ait d'effet. Par ailleurs, il peut y avoir des interactions entre perturbateurs endocriniens agissant par des mécanismes différents (synergiques ou antagonistes
antagonistes
Molécule se fixant sur un récepteur à la place du messager habituel et inhibant ainsi l'activation de ce récepteur.
).
A côté de la spécificité liée aux substances incriminées, la complexité du système hormonal rend la recherche encore plus complexe : en effet, les régulations endocriniennes ne font pas intervenir une mais plusieurs hormones interagissant entre elles. Il peut donc être particulièrement difficile de prédire l'ensemble des conséquences biologiques d'un perturbateur endocrinien.

Cohorte SEPAGES, les bébés alertés – reportage – 8 min 28 – vidéo extraite de la série Des idées plein la tech’ (2015)
Malgré toutes ces difficultés, les pouvoirs publics et les chercheurs déploient plusieurs niveaux de vigilance pour réduire les risques d'exposition et repérer les perturbateurs endocriniens potentiels :
*         Les études écotoxicologiques, conduites en milieu aquatique, et les études épidémiologiques, conduites au sein d'une population, sont utiles pour corréler certains événements, parfois rares, à l'exposition à certaines substances. Le lien de causalité suspecté à travers de telles études doit cependant être apporté par des études conduites in vitro et/ou in vivo.

Des cohortes nationales pour mieux évaluer l'exposition des populations vulnérables
La cohorte ELFE (pour Etude longitudinale française depuis l’enfance), a été lancée en 2011, sous la coordination de l’unité mixte Ined-Inserm-EFS Elfe : elle suit aujourd'hui 20 000 enfants, nés en 2011. Son objectif principal est l’étude les déterminants environnementaux et sociétaux qui, de la période intra-utérine à l'adolescence, peuvent impacter le développement et la santé des enfants. Un volet de cette étude a permis de collecter des échantillons biologiques chez 8 000 mères. Ils pourront aider à repérer d'éventuelles corrélations entre événement de santé et une imprégnation par des perturbateurs endocriniens in utero.

La cohorte PELAGIE (pour Perturbateurs endocriniens : étude longitudinale sur les anomalies de la grossesse, l’infertilité et l’enfance) suit, depuis 2002, 3 500 couples mères-enfants habitant en Bretagne. Conduite par l'équipe Evaluation des expositions et recherche épidémiologique sur l'environnement, la reproduction et le développement de l’Institut de recherche en santé, environnement et travail (Irset, unité Inserm 1085), PELAGIE vise à étudier l'impact de contaminants environnementaux sur le développement intra-utérin, puis sur celui de l'enfant. D'ores et déjà, elle a montré plusieurs corrélations, comme l'exposition à certains polluants organiques (DDT, PCB
PCB
Composés aromatiques chlorés utilisés jusqu'en 1987 dans les transformateurs électriques, encres, peintures
) sur le délai de conception d'un enfant, ou l'exposition à un herbicide du maïs et le retard de croissance intra-utérin. L'étude est toujours en cours.
*         les études toxicologiques in vitro permettent d'appréhender la toxicité des composés chimiques considérés comme suspects. Pour parfaire ce travail, différents systèmes de cellules en culture sont utilisés : cellules de l'hypophyse, du foie, cellules mammaires, cellules reproductrices... De nouvelles approches utilisant des cellules cultivées en 3D sont testées. Depuis 2007, la législation européenne impose aux fabricants de soumettre chacun de leurs produits chimiques à des tests toxicologiques différents selon la nature du produit (système REACH). Afin d'améliorer l'efficacité de cette mesure, un programme de recherche européen vise à identifier les tests les plus pertinents pour détecter les risques parmi les produits chimiques émergents et identifier les mélanges chimiques les plus préoccupants.
 
*         Des modèles d'études in vivo (chez l'animal) sont indispensables pour appréhender l'effet toxique global d'un perturbateur endocrinien. Toutefois, des techniques récentes utilisant le haut débit et la biologie des systèmes tentent de remplacer, de réduire le plus possible, voire d’éliminer l’utilisation d’animaux.

Une stratégie nationale
En 2014, le gouvernement a adopté la première stratégie nationale sur les perturbateurs endocriniens. Elle vise à articuler recherche, surveillance et réglementation pour prévenir et limiter l'exposition de la population à ces substances, et en particulier les plus vulnérables (femmes enceintes, enfants). Elle s'inscrit maintenant dans le troisième plan national santé-environnement (PNSE3). Cette stratégie comporte quatre axes principaux :
*         l'information des citoyens
*         le soutien à la recherche sur les perturbateurs endocriniens et sur le développement d'alternatives non toxiques à ces produits. Pour accélérer ce mouvement, le gouvernement souhaite proposer une plateforme public-privée des méthodes d'évaluation et de validation de test des substances pour que l'évaluation de nouveaux composés devienne précoce, systématique et formalisée
*         la programmation d'expertises conduites par les institutions en charge de la sécurité sanitaire (ANSM, ANSES) afin de statuer annuellement sur plusieurs substances suspectées à risque.
*         la mise en place d'une réglementation spécifique. La France est, avec le Danemark, l'un des pays les plus engagés pour la régulation relative aux perturbateurs endocriniens. C'est dans le cadre de cette stratégie qu'ont été récemment adoptés le contrôle des phtalates dans les jouets ou l'élimination du bisphénol A des tickets de caisse.Le gouvernement entend soutenir cette stratégie au niveau de l'Europe, en appuyant la définition d'une législation européenne spécifique.
Une nouvelle stratégie nationale est en cours d’élaboration.

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De nouveaux antibiotiques mis au point par un laboratoire de l’Inserm et l’Université de Rennes 1

COMMUNIQUÉ | 09 JUIL. 2019 - 20H00 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE)

IMMUNOLOGIE, INFLAMMATION, INFECTIOLOGIE ET MICROBIOLOGIE

Non seulement ils sont efficaces contre les bactéries multi-résistantes à Gram positif et négatif mais, de surcroît, ils ne semblent pas déclencher de résistances lors de leur utilisation pour traiter des souris infectées: voici la double promesse de deux nouveaux antibiotiques créés par le Pr Brice Felden et son équipe du laboratoire Inserm-Université de Rennes 1 U1230 ‘ARN régulateurs bactériens et médecine’, avec une équipe de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (ISCR). Cette avancée française pourrait apporter un nouveau souffle ainsi que de nouvelles possibilités pour lutter contre l’antibiorésistance mondiale. Le détail de ces travaux est publié le 9 juillet dans la revue scientifique Plos Biology.
Les antibiotiques ont sauvé tant de vies depuis un siècle d’utilisation chez l’humain qu’ils sont considérés comme une avancée majeure en médecine contemporaine. Malheureusement, une augmentation croissante des résistances aux traitements les rend progressivement inefficaces. Si cette tendance se généralisait, les conséquences pour la santé publique seraient catastrophiques. Les nouveaux antibiotiques mis sur le marché sont peu nombreux et se résument à des dérivés de classes existantes, les ‘me-too drugs’.

Des chercheurs de l’Inserm et de l’université de Rennes 1 ont récemment identifié une nouvelle toxine bactérienne et l’ont transformée en antibiotiques puissants et actifs contre différentes bactéries responsables d’infections humaines, tant à Gram positif que négatif.

« Tout est parti d’une découverte fondamentale en 2011 », explique Brice Felden, directeur du laboratoire ‘ARN régulateurs bactériens et médecine’ de Rennes. « Nous nous sommes rendu compte qu’une toxine fabriquée par les staphylocoques dorés dont le rôle était de faciliter l’infection était également capable de tuer d’autres bactéries présentes dans notre organisme. Nous avions ainsi identifié une molécule qui possédait une double activité toxique et antibiotique. Nous nous sommes dit que si nous arrivions à dissocier ces 2 activités, nous serions capables de créer un nouvel antibiotique dépourvu de toxicité sur notre organisme. Restait à relever ce challenge ».

En collaboration avec l’équipe de Michèle Baudy Floc’h, chimiste au sein de l’ISCR, une nouvelle famille de « peptidomimétiques » a été synthétisée. Comme leur nom l’indique, ces peptides sont inspirés du peptide bactérien naturel initial mais ont été raccourcis et modifiés. Sur la vingtaine de molécules créées, deux se sont avérées efficaces contre le Staphylocoque doré et les Pseudomonas aeruginosa résistants sur des modèles murins atteints de sepsis sévères ou d’infections cutanées. De plus, aucune toxicité sur les autres cellules et organes, que ce soit chez l’animal ou sur des cellules humaines n’a été observée. Ces nouveaux composés sont bien tolérés à leurs doses actives et même au-delà, et sont dépourvus de toxicité rénale, problèmes souvent rencontrés avec ce type de composés. « Nous les avons testés à des doses 10 à 50 fois supérieures à la dose efficace sans observer de toxicité » précise Brice Felden qui raconte par ailleurs « qu’il a fallu la contribution et l’imagination de l’équipe et de nos collaborateurs chimistes pour concevoir les molécules les plus actives possibles».
Peu d’antibio-résistance identifiée en conditions expérimentales

Fait important, les bactéries que les chercheurs ont laissées en contact pendant plusieurs jours chez l’animal avec ces antibiotiques n’ont pas montré de signes de résistances. Afin d’aller plus loin, les chercheurs ont créé des conditions favorables au développement de résistances in vitro et in vivo. Et rien ne s’est déclaré. La prudence reste encore de mise sur ce point car l’expérience a été réalisée sur des temps courts, jusqu’à 15 jours.

L’activité antibactérienne de ces peptidomimétiques est, en partie, due à la capacité de ses acides aminés non naturels à renforcer l’association de ces composés avec les membranes des bactéries infectieuses. Cette forte liaison induit une perméabilité de la membrane et entraîne la mort des bactéries. « Nous pensons que ces nouvelles molécules représentent des candidats prometteurs au développement de nouveaux antibiotiques, pouvant apporter des traitements alternatifs à la résistance aux antimicrobiens ».

La prochaine étape consiste à démarrer les essais cliniques de phase I chez l’humain. Le brevet vient d’être licencié et une start-up vient d’être créée.

Pour voir ces explications en vidéo : http://bit.ly/video-antibio

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