la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne
Transcription
la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne
ZOOM SUR... la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne > myopathie de Duchenne > Duchenne muscular dystrophy > DMD > myopathie de Duchenne de Boulogne SEPTEMBRE 2009 Ce document présente l'état des connaissances scientifiques et des avancées de la recherche concernant la compréhension des mécanismes et les pistes thérapeutiques dans la dystrophie musculaire de Duchenne. Il ne peut en aucun cas se substituer à l'avis d'un médecin, même s'il peut vous faciliter le dialogue avec votre équipe soignante. Pour en savoir plus sur la dystrophie musculaire de Duchenne, vous pouvez consulter le Zoom sur le diagnostic de la dystrophie musculaire de Duchenne, qui présente les circonstances et les moyens mis en œuvre par les médecins pour aboutir au diagnostic de la dystrophie musculaire de Duchenne. Le Zoom sur... la dystrophie musculaire de Duchenne décrit ce qui peut être fait sur les plans médical, psychologique, social et dans la vie quotidienne pour vivre avec une dystrophie musculaire de Duchenne. Destinés aux personnes atteintes de maladies neuromusculaires et à leurs familles, ils sont disponibles sur le site de l'AFM et auprès du Service régional de votre région. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 SOMMAIRE Rédaction Dr. J. Andoni Urtizberea, Assistance Publique – Hôpitaux de Paris, Centre de Référence Neuromusculaire Garches-NeckerMondor-Hendaye, 64700 Hendaye Myoinfo, Département d'information sur les maladies neuromusculaires de l'AFM, 91000 Evry Validation Serge Braun Directeur scientifique de l'AFM, 91000 Evry Qu'est-ce que la dystrophie musculaire de Duchenne ? ........ 3 La dystrophie musculaire de Duchenne est due à des anomalies dans le gène DMD qui code la dystrophine........... 4 Mieux identifier les mécanismes en jeu dans la dystrophie musculaire de Duchenne....................................................... 7 L'hypothèse L'hypothèse L'hypothèse L'hypothèse mécanique................................................................... 7 calcique....................................................................... 7 vasculaire.................................................................... 7 inflammatoire .............................................................. 8 Explorer des pistes thérapeutiques....................................... 9 Les pistes thérapeutiques dans la dystrophie musculaire de Duchenne sont multiples et complémentaires. ................... 11 Réparer le gène altéré à l'aide des méganucléases ............................ 11 Remplacer le gène altéré par un gène thérapeutique : la thérapie génique ...................................................................................... 11 Corriger l'ARN messager par le saut d’exon...................................... 13 Corriger l'ARN messager par la translecture de codon stop grâce à l'ataluren (PTC124) ...................................................................... 19 Remplacer la protéine : la piste de l’utrophine .................................. 21 Réduire l’inflammation .................................................................. 21 Stabiliser la concentration de calcium et inhiber les protéases ............ 22 Diminuer le stress oxydatif ............................................................ 23 Remplacer les cellules musculaires déficientes par des cellules saines : la thérapie cellulaire ........................................................................ 23 Augmenter la masse musculaire ..................................................... 25 Améliorer la force musculaire......................................................... 26 Prévenir l'atteinte de la fonction cardiaque....................................... 27 Comment est organisée la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne ? .................................................. 29 Comment participer à la recherche clinique ? ..................... 29 Un peu d’histoire ................................................................ 31 Pour en savoir plus ............................................................. 32 D'autres Zooms sur le diagnostic et la prise en charge de la dystrophie musculaire de Duchenne ............................................................... 32 Repères Savoir et Comprendre....................................................... 32 Sites internet .............................................................................. 33 Numéros de téléphone utiles.......................................................... 33 Glossaire............................................................................. 34 2 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Qu'est-ce que la dystrophie musculaire de Duchenne ? La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie rare, qui touche l'ensemble des muscles de l'organisme (muscles squelettiques, muscle cardiaque et muscles lisses) : c'est une myopathie. Seuls les garçons ayant l'anomalie génétique sur un chromosome X sont atteints. Les femmes qui ont un chromosome X porteur d'une anomalie ne présentent aucune gêne, sauf exception ; l'anomalie génétique peut se transmettre à leur descendance. La dystrophie musculaire de Duchenne se manifeste rarement avant l'âge de 3 ans. Il existe parfois un peu de retard dans l'acquisition de la marche. Le garçon tombe souvent et a de plus en plus de difficultés à se relever. Au fil des années, apparaît une faiblesse musculaire progressive des membres et du tronc. La montée des escaliers, puis la marche deviennent difficiles puis impossibles. L'utilisation d'un fauteuil roulant électrique permet de conserver une autonomie de déplacement. Le développement d'une scoliose est le plus souvent stabilisé grâce à une intervention chirurgicale (arthrodèse vertébrale). L'utilisation d'aides techniques et la domotique contribue à pallier les difficultés des membres supérieurs. L'atteinte des muscles respiratoires rend l'enfant sensible aux infections broncho-pulmonaires et au risque de décompensation ventilatoire. D'où l'importance d'une kinésithérapie respiratoire précoce et, ultérieurement, de la mise en place d'une ventilation assistée. Même si l'atteinte du muscle cardiaque ne se manifeste que tardivement, elle doit être recherchée précocement dès l'âge de 6-7 ans. Son apparition et sa gravité sont prévenues par la mise en route d'un traitement médicamenteux. Un suivi médical régulier permet d'empêcher et de retarder certaines manifestations, pour la plupart conséquences de l'atteinte musculaire. La prise en charge médicale vise essentiellement à prévenir les complications, notamment orthopédiques, cardiaques et respiratoires, et améliore la qualité de vie des personnes atteintes de dystrophie musculaire de Duchenne. AFM>Myoinfo 3 Une maladie est dite rare quand elle touche moins d'une personne sur 2 000. Les maladies rares font l'objet d'une politique de santé publique commune dans les domaines de la recherche, de l'information et de la prise en Les muscles squelettiques sont les muscles attachés au squelette. En se contractant, ils font bouger les différentes parties de notre corps. Sous le contrôle de la volonté, ils sont également appelés muscles volontaires ou encore muscles striés à cause de leur aspect striés au microscope. >> Le muscle squelettique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Juin 2003 >> Le système musculaire squelettique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Septembre 2003 >> Organisation de la motricité, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2005 Les muscles lisses sont situés dans les parois des vaisseaux sanguins, du tube digestif, et de certains organes, notamment l'appareil urinaire. Ce sont des muscles à contraction involontaire. Leur organisation est différente de celle des muscles squelettiques. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 La dystrophie musculaire de Duchenne est due à des anomalies dans le gène DMD qui code la dystrophine Les maladies (d'origine) génétiques sont des maladies dues à des anomalies de l'ADN, c'est-à-dire de l'information qui détermine le fonctionnement biologique de notre organisme. Cette information est présente dans nos cellules sous forme de chromosomes. Elle nous est transmise par nos parents et nous la transmettons à nos enfants. C'est pourquoi les maladies génétiques sont souvent familiales, c'est-à-dire qu'il peut y avoir plusieurs membres d'une même famille atteints par la maladie génétique. La matrice extracellulaire est un réseau complexe de protéines dans lequel baignent les cellules. Elle assure la cohésion des cellules au sein d’un tissu et joue un rôle essentiel dans la constitution, le maintien, l'adhérence, le mouvement et la régulation des cellules. La matrice extracellulaire du muscle est spécialisée pour répondre aux contraintes mécaniques inhérentes à l'activité contractile des fibres musculaires. La dystrophie musculaire de Duchenne est due à une modification de l'ADN : c'est une maladie génétique. L'apparition de cette anomalie de l'ADN, qui touche le gène DMD, est due au hasard. La connaissance des lois de la transmission génétique permet d'évaluer le risque de survenue de cette maladie génétique dans une famille. Le gène DMD est localisé sur le chromosome X. Il a été identifié en 1986. La protéine qu'il code, la dystrophine, a été découverte en 1987. Le gène de la dystrophine ou gène DMD est un très grand gène. Il occupe à lui seul à peu près 1% de la longueur totale du chromosome X. Sa très grande taille le rend plus vulnérable que d’autres gènes humains à la survenue spontanée de petites ou grandes modifications. La dystrophine est une protéine spécifique des fibres musculaires. Allongée en bâton, elle est localisée sous la membrane cellulaire de la fibre musculaire. Elle est associée à des protéines qui forment ensemble un complexe reliant l'extérieur (matrice extracellulaire) et l'intérieur de la fibre musculaire, à travers la membrane cellulaire. On nomme ce complexe de protéines associées à la dystrophine, le complexe DAP pour "dystrophin associated proteins" ou DAG pour "dystrophin associated glycoproteins". Ce dispositif constitue un lien mécanique essentiel entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule musculaire. Dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), les anomalies du gène DMD sont responsables d'une absence totale de dystrophine. En l'absence de dystrophine, le complexe DAP est instable et l'enveloppe des fibres musculaires, la membrane des cellules, est plus fragile. Les cellules musculaires ont alors tendance à s'abîmer quand elles se contractent. La fragilité des cellules ou fibres musculaires aboutit à leur destruction (on parle de dégénérescence) entraînant une nécrose du tissu musculaire. Cette nécrose s'accompagne de mécanismes de régénération qui visent à réparer le tissu musculaire atteint. Au fil du temps, les cycles de nécrose-régénération se succèdent. Initialement, les capacités de régénération compensent la dégénérescence et il n'y a pas ou peu de manifestations de la maladie. Secondairement, les mécanismes de régénération sont dépassés et la dégénérescence l'emporte entraînant l'apparition d'un manque de force musculaire. Petit à petit, les fibres musculaires sont remplacées par du tissu conjonctif (fibrose) et du tissu graisseux. 4 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 © AFM - M. Gilles cellule (ou fibre) musculaire faisceau musculaire © AFM - M. Gilles muscle dystrophine dystrophine La dystrophine est localisée sous la membrane cellulaire (sarcolemme) de la fibre musculaire. Elle est associée à un complexe de protéines (DAG : glycoprotéines associées à la dystrophine) qui relie à travers la membrane cellulaire, l'intérieur de la fibre musculaire (cytosquelette) à l'extérieur (matrice extracellulaire). L’absence de dystrophine déstabilise cette interaction et par conséquent fragilise la membrane de la fibre musculaire. La membrane musculaire fragilisée ne résisterait plus aux contraintes imposées lors de la contraction musculaire, et la fibre musculaire serait détruite, libérant des enzymes musculaires (CPK) dans le sang. AFM>Myoinfo 5 Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Quelle est la différence entre une myopathie et une dystrophie musculaire ? Le terme de "myopathie" désigne une maladie du muscle. Celle-ci peut toucher la structure de la fibre musculaire (myopathie congénitale) ou les processus chimiques qui permettent à la cellule musculaire d'assurer sa fonction (myopathie métabolique). Les dystrophies musculaires sont des formes particulières de myopathies, dans lesquelles l'observation du muscle au microscope montre des cellules musculaires en dégénérescence et des cellules jeunes, témoins d'une régénération tendant à contrebalancer la perte cellulaire due à la dégénérescence. Ce processus de dégénérescence/régénération musculaire est caractéristique des différentes dystrophies musculaires. Certaines sont désignées par la localisation des muscles atteints (dystrophies musculaires des ceintures), d'autres par le nom du ou des médecin(s) qui les ont décrites (dystrophie musculaire de Duchenne). Les déformations orthopédiques sont des modifications anormales, généralement lentes et progressives, de la forme du squelette, des muscles et/ou des tendons (rétraction musculotendineuse), des articulations et/ou des ligaments (enraidissement, perte d'alignement articulaire). Le manque de force musculaire qui résulte du processus dystrophique rend les mouvements moins amples et moins nombreux. Des muscles s'affaiblissent plus, ou plus vite, que d'autres, entrainant un déséquilibre de force. L'utilisation d'autres muscles pour pallier la faiblesse de certains groupes musculaires modifie la gestuelle. En l'absence de prise en charge, le manque de mouvements, les postures de compensation et/ou le déséquilibre de force entre différents muscles favorisent le raccourcissement de certains muscles et de leurs tendons (rétractions musculo-tendineuses) ainsi que l'enraidissement progressif de certaines articulations et de leurs ligaments. Les médecins parlent de déformations orthopédiques. En effet, avec ou sans maladie musculaire, un muscle immobilisé à cause d’une maladie (comme une myopathie) ou d’un traumatisme (nécessitant une contention par plâtre par exemple) a tendance à perdre du volume et de la force (il s'atrophie), à devenir fibreux (il perd son élasticité) et à se rétracter (il se raccourcit). Pour en savoir plus sur le diagnostic et la prise en charge dans la dystrophie musculaire de Duchenne : >> Zoom sur le diagnostic de la dystrophie musculaire de Duchenne >> Zoom sur la dystrophie musculaire de Duchenne 6 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Mieux identifier les mécanismes en jeu dans la dystrophie musculaire de Duchenne Pour mieux comprendre la maladie, les chercheurs tentent d'identifier précisément les mécanismes par lesquels l'absence de dystrophine provoque la dégénérescence des fibres musculaires. Plusieurs hypothèses sur les mécanismes en cause (mécanismes physiopathologiques) ont été émises. Il est probable que plusieurs mécanismes différents rentrent en jeu et qu'ils interagissent entre eux pour aboutir finalement à la dégénérescence des fibres musculaires. Pour pouvoir comprendre les mécanismes physiopathologiques les chercheurs étudient des modèles animaux qui reproduisent la myopathie de Duchenne. Les principaux modèles animaux de la myopathie de Duchenne sont : la souris mdx, le chien GRMD, le chien CXMD, le ver C. elegans dystrophique, le poisson-zèbre dystrophique. L'hypothèse mécanique Un défaut de dystrophine entraîne une rupture du lien entre l'intérieur et l'extérieur de la fibre musculaire, provoquant une fragilisation de la membrane de la cellule musculaire. La membrane musculaire, fragilisée, ne résisterait plus aux contraintes qui lui sont imposées lors de la contraction. Son altération aboutirait à la destruction de la fibre musculaire. L'hypothèse calcique Le calcium joue un rôle important dans le fonctionnement du muscle, en particulier lors de la contraction musculaire. Il est aussi au cœur de très nombreux processus cellulaires et une modification des quantités de calcium dans la cellule peut avoir des effets très néfastes. Dans la dystrophie musculaire de Duchenne, la membrane de la fibre musculaire est fragilisée et présente des microlésions par lesquelles entre le calcium. L'augmentation de l'entrée de calcium dans la fibre musculaire entraîne une augmentation de la concentration intracellulaire de calcium, qui induit l'activation d'enzymes qui dégradent des protéines, les protéases. Ces protéases peuvent elles-mêmes conduire à la destruction de la membrane de la fibre musculaire, la fragilisant encore plus et augmentant encore l'entrée de calcium dans la cellule. Cette cascade de réactions aboutirait à la mort (nécrose) de la cellule musculaire. L'hypothèse vasculaire Parmi les différentes protéines associées au complexe des protéines associées à la dystrophine (DAP), on trouve l'enzyme NOS ou "NO synthase musculaire". Cette enzyme permet la synthèse du monoxyde d'azote (NO) dans les cellules musculaires. Le monoxyde d'azote entraîne une dilatation locale des vaisseaux sanguins. La dilatation des vaisseaux sanguins augmente l'apport d'oxygène et de nutriments nécessaires au muscle lors d'un effort. Dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), le complexe DAP est déstabilisé et la NOS est délocalisée, flottant librement dans la cellule. La production de NO en serait diminuée ce qui entraînerait un manque d'oxygénation (ischémie) du muscle lors de AFM>Myoinfo 7 Un modèle animal est un animal qui reproduit les caractéristiques de la maladie (à la fois sur le plan génétique et sur le plan clinique) permettant l'étude des mécanismes de la maladie ou l'essai de traitements. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 l'effort. Ceci pourrait contribuer à accentuer les lésions que subit la fibre musculaire. Le NO pourrait également avoir un rôle dans l'inflammation du tissu musculaire observée dans la DMD. L'hypothèse inflammatoire Dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), il existe une inflammation du tissu musculaire, observée à l'examen au microscope de la biopsie musculaire. Celle-ci pourrait participer à la dégénérescence des fibres musculaires. Un argument en faveur de cette hypothèse est l’effet bénéfique des corticoïdes (antiinflammatoires) dans la DMD. 8 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Explorer des pistes thérapeutiques La meilleure connaissance de l’origine génétique et cellulaire de la dystrophie musculaire de Duchenne permet d’explorer de nombreuses pistes thérapeutiques. Ces pistes thérapeutiques sont d'abord testées sur des modèles cellulaires ou animaux (ver C. Elegans, souris mdx...). Pour savoir si une thérapie est efficace, les chercheurs y observent plusieurs paramètres : - l'expression de la dystrophine : la dystrophine est-elle présente (les chercheurs disent "exprimée") dans la cellule musculaire ? Estelle localisée au bon endroit ? - l'aspect du tissu musculaire : l'aspect dystrophique a-t-il disparu au profit d'un aspect plus sain ? Y a-t-il moins de nécrose ? Moins de fibrose et d'inflammation ?… - les conséquences fonctionnelles : la force et/ou la masse musculaire de l'animal sont-elles améliorées? Y a-t-il une amélioration des capacités motrices ? L'espérance de vie est-elle augmentée ? - la qualité du transfert de gène (spécifique à la thérapie génique) : le gène thérapeutique a-t-il bien été transporté jusqu'au noyau des cellules malades ? Donne-t-il lieu à un ARN messager ? - la qualité de la prise de greffe des cellules (spécifique à la thérapie cellulaire) : les cellules greffées se sont-elles bien implantées dans le muscle ? Se sont-elles différenciées en cellules musculaires? Une fois que les résultats sur les modèles sont suffisamment probants en termes de sécurité et d'efficacité, il faut faire des études cliniques, c'est-à-dire des études chez l'homme. Un essai clinique consiste à étudier, selon un protocole précis, les effets d'une molécule ou d'une procédure thérapeutique chez l'homme, qu'il s'agisse de volontaires malades ou sains. Le but des essais est d'établir la sécurité d'utilisation et l'efficacité d'une substance. Pourquoi y a t-il des essais de phases différentes ? Les essais thérapeutiques doivent permettre de répondre scientifiquement à plusieurs questions concernant le futur traitement. Dans ce but, des essais successifs sont réalisés (essais de phase I, II et III) sur un nombre croissant de personnes et ciblant, dans l'ordre, les questions suivantes : - Comment le futur traitement est-il absorbé et éliminé ? Comment se fait sa répartition dans les organes ? Est-il toxique et à quelles doses ? Existe-t-il des effets secondaires ? Æ Essai de phase I : Nombre de personnes concernées : entre 10 et 100 personnes. Objectif : un petit nombre de volontaires sains ou malades participent à ces essais. Ils ont pour objectif de s'assurer que le médicament est bien toléré, de savoir comment l'organisme l'assimile et d'identifier les éventuels effets secondaires. Durée : quelques semaines à quelques mois. - Quel est le mode d’administration et la dose maximale tolérée ? Æ Essais de phase II : Nombre de personnes concernées : quelques dizaines de personnes. Objectif : cette phase vise à vérifier l'efficacité du médicament (recherche de la plus petite dose efficace). Durée : quelques mois à quelques années. AFM>Myoinfo 9 Un modèle cellulaire permet d'étudier les mécanismes biologiques d'une maladie à partir de cellules cultivés en laboratoire qui reproduisent les caractéristiques de cette maladie. Ces cellules peuvent provenir de personnes atteintes par la maladie, ou avoir été crées en laboratoire. Elles peuvent aussi servir à tester les effets d'un traitement potentiel. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 - Le traitement est-il efficace dans la maladie ciblée et dans l'indication donnée en comparaison avec un traitement de référence ou un placebo ? Æ Essais de phase III : Nombre de personnes concernées : 300 à 30 000 personnes. Objectif : ces essais qui concernent un nombre important de malades, permettent d'évaluer le rapport bénéfice/risque du produit. Il s'agit d'essais comparatifs. Le nouveau traitement est comparé soit à un placebo, soit à un médicament de référence. Ce n'est qu'à l'issue de cette phase que le produit peut obtenir son autorisation de mise sur le marché (AMM). Durée : plusieurs années. Il est possible pour un médicament déjà commercialisé dans une indication donnée d'obtenir une extension d'Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) pour une autre pathologie uniquement sur la base d'essais de phase II et III. Dans les maladies rares, les équipes scientifiques et médicales académiques prennent souvent l'initiative d'évaluer l'intérêt potentiel de médicaments existants. Dans les maladies rares, le nombre de patients inclus dans les différentes phases est réduit du fait de la rareté des maladies. C'est pourquoi, les problématiques de phase I et II (tolérance et mode d'administration/dose maximale tolérée) ou de phase II et III (mode d'administration/dose maximale tolérée et efficacité) sont regroupées dans un même essai. On parle alors d'essais de phase I/II ou II/III. >> Les essais thérapeutiques en questions Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. 10 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Les pistes thérapeutiques dans la dystrophie musculaire de Duchenne sont multiples et complémentaires Pour réussir à traiter la dystrophie musculaire de Duchenne, les chercheurs ont développé des pistes thérapeutiques complémentaires ciblant la maladie à différents niveaux, de son origine génétique à ses conséquences cliniques : - pour corriger le gène : les méganucléases ; - pour pallier l'altération du gène : la thérapie génique ; - pour corriger l'ARN messager anormal : le saut d'exon ou le PTC124 ; - pour remplacer la protéine déficitaire : l'utrophine ; - pour empêcher la mort cellulaire : les anti-inflammatoires, les inhibiteurs de protéases ; - pour apporter de nouvelles cellules musculaires : la thérapie cellulaire ; - pour compenser la perte de force et de masse musculaires : les facteurs de croissance, les anabolisants, les anti-myostatine… - pour améliorer et/ou protéger la fonction cardiaque (les médicaments de l'insuffisance cardiaque, la thérapie génique). Réparer le gène altéré à l'aide des méganucléases Les méganucléases sont des ciseaux moléculaires qui coupent l'ADN. Ces enzymes sont capables de couper une portion de gène avec une très grande précision pour en retirer spécifiquement une partie anormale. Une portion saine peut être substituée à la portion anormale et le gène être ainsi physiquement réparé. Développée par la société de biotechnologie Cellectis, cette "chirurgie du génome" par méganucléases s'appuie sur les systèmes de réparation de l'ADN naturels de la cellule. L'AFM et Cellectis ont lancé le 24 juillet 2008, un programme sur 5 ans pour développer des méganucléases spécifiques de 7 gènes, dont le gène de la dystrophine. Ces molécules seront ensuite validées dans des modèles cellulaires et animaux, préalables nécessaires à leur utilisation dans des applications chez l'homme. Remplacer le gène altéré par un gène thérapeutique : la thérapie génique La thérapie génique consiste à remplacer le gène défectueux ou manquant par un gène thérapeutique. Dans la dystrophie musculaire de Duchenne, il s'agit de remplacer le gène DMD altéré par un gène de dystrophine sans anomalie. Les chercheurs ont développé différents types de vecteurs et de techniques permettant le transfert du gène thérapeutique jusqu'au noyau des cellules malades : les vecteurs viraux (virus dont les éléments pathogènes sont remplacés par le gène thérapeutique), les vecteurs synthétiques (plasmide, vecteurs lipidiques,…) et des techniques "physiques" (électroporation, biolistique...). Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients. AFM>Myoinfo 11 Un vecteur est un système permettant le transfert de gènes médicaments dans les cellules d'un organisme. Pour avoir un effet, un gène médicament doit accéder au noyau de la cellule, où est situé l'ADN. Il faut donc que le gène médicament traverse plusieurs barrières biologiques pour accéder d’abord à la cellule (en traversant les vaisseaux, les tissus conjonctifs), puis à l'intérieur de la cellule (en traversant la membrane plasmique délimitant la cellule) et enfin au noyau (en traversant la membrane nucléaire). Pour ce faire, le gène médicament est introduit dans un vecteur qui lui facilite le franchissement de toutes ces barrières. Le vecteur peut-être soit viral, soit non viral (plasmides, vecteurs lipidiques …). WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Le point sur ... > Archives > Le point sur un comparatif des vecteurs Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 © AFM - D. Hoarau La thérapie génique consiste à administrer un gène thérapeutique dans des cellules où le gène est défectueux ou manquant. Les chercheurs ont développé différents types de vecteurs et de techniques permettant le transfert de ces gènes dans l’organisme : vecteurs viraux (virus dont les éléments pathogènes sont remplacés par le gène-médicament), vecteurs synthétiques (composés chimiques se liant au gène thérapeutique) et techniques "physiques" (électroporation, biolistique...). Les vecteurs viraux les plus utilisés in vivo, sont les AAV (associated adeno virus). Ces cinq dernières années, les progrès en thérapie génique ont été considérables sur les modèles animaux de dystrophie musculaire de Duchenne. Les vecteurs viraux Les vecteurs viraux les plus utilisés in vivo sont les AAV (virus associés aux adénovirus). Actuellement, ce sont les vecteurs viraux les plus efficaces pour transférer un gène dans un organisme vivant. Ils présentent cependant l'inconvénient de ne pouvoir incorporer que des gènes de petite taille. Le gène de la dystrophine humaine étant très grand, les chercheurs "fabriquent" des minigènes de dystrophine qui codent une micro- ou une minidystrophine, c'est-à-dire des dystrophines fonctionnelles et plus courtes. Les études menées chez la souris mdx (modèle animal de la dystrophie musculaire de Duchenne) ont montré que les AAV couplés à un gène de micro- ou de mini-dystrophine restaurent l'expression de la micro-ou mini-dystrophine en quantité quasinormale et ce dans de nombreux muscles squelettiques et dans le muscle cardiaque. La force des muscles traités est souvent améliorée ainsi que l'espérance de vie des souris. Chez les grands animaux (chien et singe), les premières études ont donné des résultats encourageants. 12 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 En avril 2009, un essai américain chez l'homme (équipe de J.Mendell, Columbus, Ohio, États-Unis) est en voie de s'achever. Il a pour but d'évaluer la faisabilité et la tolérance de l’administration en intramusculaire d’un AAV-mini-dystrophine chez 6 garçons atteints de dystrophie musculaire de Duchenne. Le problème le plus important posé par les AAV est celui de la réaction du système de défense de l'organisme (réaction immunitaire) qu'ils peuvent provoquer. Pour contrer ce problème, les chercheurs pensent utiliser des traitements qui modulent l'activité du système immunitaire (immunosuppresseurs) pour modérer, voire éteindre complètement, la réaction immunitaire de rejet contre le gène thérapeutique et le vecteur viral. Essai en cours • Essai américain (J. Mendell, Columbus, Ohio, États-Unis) de phase I évaluant la faisabilité et la tolérance de l’administration en intramusculaire d’un AAV-mini-dystrophine chez 6 garçons atteints de DMD. Les vecteurs synthétiques Une autre solution consiste à transporter le gène de la dystrophine par un autre moyen que les vecteurs viraux, par exemple avec des vecteurs synthétiques comme les plasmides ou les vecteurs lipidiques. Ces vecteurs peuvent contenir des gènes de grande taille et sont moins susceptibles de provoquer une réaction immunitaire importante : ils ne renferment pas de protéines immunogènes. Utilisés chez la souris mdx, ils ont permis de restaurer l'expression de la dystrophine dans de nombreuses fibres musculaires. L'efficacité du transfert de gène semble, cependant, moindre qu'avec les AAV, en injection intra-musculaire. De plus, ils ne permettent pas une expression à long terme du gène thérapeutique. Un essai franco-américain de phase I a été réalisé chez l'homme en 2003 avec un plasmide développé par la Société Transgène, le plasmide Myodys. Trois jeunes hommes atteints de dystrophie musculaire de Duchenne et six hommes atteints de dystrophie musculaire de Becker ont été traités avec une injection intramusculaire de Myodys. Les résultats ont montré que le plasmide Myodys était bien toléré. Une expression de dystrophine a pu être observée dans le muscle traité, chez la moitié des patients environ. En 2009, une collaboration franco-américaine prépare un essai de phase I/II, dans lequel le plasmide Myodys sera administré par voie intraveineuse. Essai en préparation • Essai franco-américain de phase I/II évaluant la faisabilité et la tolérance de l’administration intraveineuse de Myodys chez des patients atteints de DMD. Corriger l'ARN messager par le saut d’exon La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est due à des anomalies dans le gène de la dystrophine. Dans 65% des cas, il s’agit de délétions d’un ou plusieurs exons qui provoquent un décalage du cadre de lecture. La protéine n’est donc pas synthétisée. Le saut d’exon a pour objectif de rattraper un "bon" cadre de lecture en éliminant un ou plusieurs exons de l’ARN muté. AFM>Myoinfo 13 Chaque gène est structuré en une alternance de séquences codantes : les exons, et de séquences non codantes, les introns. Seuls les exons sont traduits en protéine par la machinerie cellulaire. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Pour induire un saut d’exon, les chercheurs interviennent au niveau de la réaction d’épissage de l’ARN, processus par lequel certaines parties non codantes du message génétique - les introns - sont élaguées pour donner naissance à un ARN messager mature, qui constitue le patron de la fabrication de la protéine. Au cours de la synthèse des protéines, l'épissage est une étape de maturation des ARN messagers. Pendant l'épissage, les fragments non codants des gènes (introns, en bleu) des pré-ARN messagers sont supprimés et les fragments codants des gènes (exons, en jaune orangé) sont collés les uns à côté des autres pour former l'ARN messager mature. C'est celui-ci qui sera traduit en protéine. S AM Pour faire un saut d'exon, les chercheurs trompent le système d'épissage pour qu'il supprime non seulement les introns mais également le ou les exons choisis par les chercheurs. E S T M ON B ON AMI B ON AMI gène transcription S AM E S T M ON ARN pré-messager épissage S A M E S T M ON B ON A M I ARN messager traduction protéine Du gène à la protéine Un gène est similaire à une phrase dont les mots sont constitués de trois lettres : les codons. Un gène commence par une "majuscule" (le codon initiateur) et se terminent par un "point" (le codon stop). La lecture de la phrase "génétique" mot à mot (3 lettres par 3 lettres) aboutit à la formation d'une protéine fonctionnelle. 14 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 B S AM E S T M ON ON AMI gène avec anomalie (délétion) transcription S AM E S T M ON ON AMI ARN pré-messager épissage S A M E S T MO N ON A M I ARN messager traduction protéine AFM>Myoinfo 15 Décalage du cadre de lecture Si la phrase perd un nombre de lettres qui n'est pas un multiple de trois, la lecture est décalée d'un ou deux lettres modifiant le sens de la phrase, voire la rendant incompréhensible. La protéine synthétisée n'est pas fonctionnelle et est dégradée rapidement par la cellule, voire il n'y a pas de protéine fabriquée. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 B S AM E S T M ON ON AMI gène avec anomalie (délétion) transcription S AM E S T M ON ON ARN pré-messager AMI saut d'exon épissage S A M E S T MO N A M I ARN messager traduction protéine tronquée Le saut d'exon Le saut d'exon permet de rattraper un cadre de lecture fonctionnel en sautant un ou plusieurs exons afin de retomber sur le bon multiple de 3. Par exemple, l'information "Samestmonbonami." lue codons par codons donne la phrase "Sam est mon bon ami.". S'il y a une délétion de la lettre "b", la phrase donne "Sam est mon ona mi." Cette phrase n'a plus aucun sens. Le saut d'exon permet de sauter spécifiquement le "o" et le "n". Lue codon par codon, la phrase donne alors "Sam mon ami". Cette phrase est incomplète mais garde un sens, comme la protéine, qui est raccourcie et conserve sa fonction. Dans le gène de la dystrophine, certains exons ne sont pas indispensables pour que la dystrophine fonctionne. Ce sont ces exons-là que les chercheurs font sauter pour rétablir un "bon" cadre de lecture. Certes, la dystrophine produite est plus courte (quasidystrophine), mais elle est fonctionnelle. Pour effectuer un saut d'exon, les chercheurs utilisent des petites molécules qui trompent la machinerie d'épissage. Ce sont de petits ARN artificiels anti-sens qu'on appelle oligonucléotides anti-sens. 16 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 ARN pré-messager délété de l'exon 50 48 49 52 51 épissage : élimination des introns ARN messager mûr 48 non fonctionnel 49 51 52 message illisible X Pas de dystrophine La délétion de l'exon 50 du gène DMD provoque un décalage du cadre de lecture. La dystrophie musculaire de Duchenne résulte dans 65% des cas du manque (délétion), dans le gène DMD codant la dystrophine, d’un ou plusieurs exons provoquant un décalage du cadre de lecture (ici, il s'agit de l'exon 50) : la dystrophine n’est pas synthétisée. ARN pré-messager délété de l'exon 50 48 49 épissage ARN messager mûr fonctionnel 48 51 52 saut de l'exon 51 provoqué par les oligonucléotides anti-sens ciblés 49 52 cadre de lecture rétabli Dystrophine raccourcie mais fonctionnelle : sites d'épissage : oligonucléotides anti-sens ciblés Le saut de l’exon 51 rattrape un cadre de lecture fonctionnel en éliminant un ou plusieurs exons de l’ARN pré-messager anormal. Certes, la dystrophine produite est plus courte (quasi-dystrophine), mais elle est fonctionnelle. Pour induire un saut d’exon, les chercheurs interviennent au niveau de la réaction d’épissage de l’ARN à l’aide de petits ARN artificiels anti-sens (oligonucléotides anti-sens) spécifiques des exons qu’ils cherchent à exclure. AFM>Myoinfo 17 Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Des oligonucléotides libres ou vectorisés Les oligonucléotides anti-sens peuvent être soit injectés seuls (oligonucléotides anti-sens libres) dans l'organisme, soit transportés par un vecteur viral AAV (oligonucléotides anti-sens vectorisés). Dans cette seconde approche, un AAV transporte au sein de la cellule un mini-gène (U1 ou U7) qui code l'oligonucléotide anti-sens. Son intégration dans la cellule permet de faire produire l'oligonucléotide anti-sens par l'organisme lui-même. Deux types d'oligonucléotides anti-sens libres ont été testés avec succès chez la souris mdx (souris modèle de la DMD): les phosphorothioates et les morpholinos. Injectés directement dans le muscle (voie intramusculaire) ou dans la circulation sanguine (voie systémique intraveineuse ou intra-artérielle), ils permettent la restauration d'une dystrophine plus courte mais fonctionnelle (quasi-dystrophine) dans l'ensemble des muscles squelettiques et entraînent une amélioration de la force musculaire. Les morpholinos ont également été testés chez les chiens CXMDj (modèles canins de la DMD) et ont permis d'améliorer les performances motrices d'un animal. Un essai de phase I/II vise à démontrer la faisabilité, la tolérance et si possible l'efficacité d'un traitement en cours d'évaluation chez l'homme. Chez l'homme, un essai hollandais de phase I (équipe de J. Van Deutekom, Leiden, Pays-Bas) a été réalisé pour évaluer la faisabilité et la tolérance d’une injection intramusculaire d’oligonucléotides anti-sens libres (phosphorothioates) visant au saut de l’exon 51 chez 4 personnes atteintes de DMD. Les résultats ont montré que la quasi-dystrophine était exprimée dans le muscle injecté des 4 patients. Forts de ces résultats, les chercheurs ont démarré un essai de phase I/II pour tester la sécurité du traitement avec un mode d’administration non plus intramusculaire (localisée) mais par voie sous-cutanée, permettant la distribution du traitement dans l’ensemble du corps. L'inclusion des premiers patients a débuté en juin 2008. En parallèle, un essai britannique de phase I (Consortium MDEX constitué par les équipes de F. Muntoni et de K. Davies à Londres, Royaume-Uni) a été réalisé avec des oligonucléotides anti-sens libres de type morpholinos (AVI-4658 de AVI-Biopharma). L’objectif était d'évaluer la faisabilité et la tolérance d’une injection intramusculaire de morpholinos chez 7 garçons atteints de DMD âgés de 12 à 16 ans. Les résultats de cet essai publiés fin août 2009, montrent que le produit est bien toléré et que la dystrophine est de nouveau produite localement dans le muscle injecté et ce de façon proportionnelle à la dose d'AVI-4658 injectée. Forts des résultats préliminaires de cet essai, les chercheurs ont démarré dès le début de l'année 2009, un essai de phase II évaluant la tolérance et l'efficacité d'une administration intraveineuse répétée (une fois par semaine pendant 3 mois) d'AVI4658 chez 24 garçons atteints de DMD, âgés de 5 à 15 ans et présentant une anomalie génétique pouvant être corrigée par le saut de l'exon 51 du gène DMD. Essais en cours • Essai hollandais de phase I/II (équipe de J. Van Deutekom, Leiden, PaysBas) pour tester la sécurité du traitement par phosphorothioates (PRO051 de Prosensa) avec un mode d’administration non plus intramusculaire (localisé) mais par voie sous-cutanée, permettant la distribution du traitement dans l’ensemble du corps 18 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 • Essai britannique de phase II (Consortium MDEX) évaluant la faisabilité et la tolérance d’une injection intraveineuse hebdomadaire, répétée pendant 12 semaines, de morpholinos (AVI-4658 de AVI Biopharma) à différentes doses chez 24 garçons atteints de DMD. Le Généthon (Évry, France) et une équipe italienne (équipe d'Y.Torrente) ont testé le saut d'exon avec des oligonucléotides anti-sens vectorisés chez la souris mdx. Le traitement a restauré l'expression d'une quasi-dystrophine dans l'ensemble des muscles squelettiques et a entraîné une amélioration fonctionnelle. Des résultats prometteurs ont également été obtenus chez le chien GRMD par l'équipe de Généthon. Les chercheurs ont réussi à rétablir l'expression d'une quasi-dystrophine dans une patte d'un chien malade. Actuellement, leur travail consiste à essayer de traiter le corps entier de l'animal grâce à de nouveaux modes d'administration via une méthode de circulation extra-corporelle. Corriger l'ARN messager par la translecture de codon stop grâce à l'ataluren (PTC124) On estime que 10% des personnes atteintes de dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) présentent des anomalies génétiques de type "mutation non-sens". Ce type d'anomalie conduit à la formation d’un codon stop prématuré dans l’ARN messager et aboutit à la synthèse d'une dystrophine beaucoup plus courte que la normale, non fonctionnelle. L'ataluren (antérieurement dénommé PTC124) est un nouveau composé, développé par la société PTC Therapeutics, utilisé dans le traitement des maladies génétiques dues à des anomalies génétique de type non-sens. L'ataluren a la capacité de passer outre ces codons stop prématurés (on parle de "translecture") et de restaurer ainsi la production d’une protéine fonctionnelle. Chez des animaux modèles de DMD, le PTC124 a permis de restaurer la production de dystrophine. Un essai de phase I chez des garçons atteints de DMD a montré que le PTC124 était bien toléré et n’induisait pas la translecture de codons stops normaux dans d’autres gènes (2005, États-Unis). Un essai de phase II a été réalisé chez 38 patients atteints de DMD aux États-Unis. Le traitement au PTC124 a été donné oralement tous les jours pendant 1 mois. Trois doses ont été testées : 16mg/kg, 40mg/kg et 80mg/kg. Les résultats préliminaires montrent que 47% des patients (18/38) ont un peu de dystrophine. Deux semaines après le début du traitement, il y a une diminution du taux de créatine phosphokinase dans le sang, proportionnelle à la dose. D'un point de vue subjectif, les patients ou leur entourage ont observé une augmentation de l’activité physique, de l’endurance et une diminution de la fatigue. Ces signes semblent régresser 2 à 4 semaines après l’arrêt du traitement. Au vu de ces résultats, PTC Therapeutics a lancé un nouvel essai de phase IIb afin d’évaluer cette fois la tolérance et l’efficacité d’un traitement par l'ataluren à plus grande échelle et à plus long terme, en l’occurrence durant un an. Cet essai, mené dans une trentaine de centres en Europe, dont trois Centres de référence en France (Marseille, Nantes et Paris), aux États-Unis, au Canada et en Australie, s’adresse à environ 165 personnes affectées d’une myopathie de Duchenne ou de Becker. Les patients ont été répartis par tirage au sort en trois groupes. L’un est traité avec une dose quotidienne de 40mg d'ataluren/kg de poids corporel/jour, le deuxième en prend 80mg/kg de poids corporel/jour, et le troisième AFM>Myoinfo 19 La créatine phosphokinase (CPK ou créatine kinase, CK) est une enzyme musculaire qui joue un rôle dans la production d'énergie directement utilisable par les cellules. Abondamment présente dans les cellules musculaires, elle est libérée dans la circulation sanguine en cas d'atteinte musculaire. Son dosage dans le sang est utile au diagnostic de certaines myopathies. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 reçoit un placebo. Tous les patients ont d'ores et déjà été inclus dans l'essai. L’objectif affiché de PTC Therapeutics est d’évaluer si l'ataluren permet d’améliorer la marche ainsi que la fonction et la force musculaires, et si sa prise sur une longue période ne présente pas de risques. Si les résultats sont concluants, PTC Therapeutics demandera une Autorisation de Mise sur le Marché de l'ataluren. Essai en cours © F. Borderie • Essai (Société PTC Therapeutics) international (une trentaine de centres en Europe -dont trois centres de référence en France : Marseille, Nantes et Paris - aux États-Unis, au Canada et en Australie) de phase IIb évaluant à plus grande échelle et à plus long terme la tolérance et l’efficacité de l'ataluren (anciennement PTC124) chez environ 165 personnes affectées d’une myopathie de Duchenne ou de Becker. Un codon stop est un codon, c'està-dire un morceau d’ADN formé de trois bases (trois "lettres") qui désigne la fin du message génétique et qui détermine, par conséquent, la fin de la synthèse de la protéine. Un antibiotique, la gentamicine, est connu lui aussi pour permettre de passer outre certains codons stop prématurés. C'est aussi une substance connue pour sa toxicité rénale et auditive. Quelques études réalisées avec de petits nombres de personnes atteintes de DMD et différentes posologies de gentamicine sur de courtes durées ont donné des résultats contradictoires. Le développement du PTC 124 d'utilisation plus souple (pas d'injection intraveineuse) a détourné la communauté scientifique de la gentamicine. 20 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Pour autant, l'équipe de J.Mendell (Columbus, Ohio, États-Unis) réalise, depuis mars 2007, un essai de phase 1 pour évaluer la tolérance de l'administration de gentamicine intra-veineuse, 2 fois par semaine pendant 6 mois, chez des garçons âgés de 5 à 20 ans et atteints de dystrophie musculaire de Duchenne avec un codon stop prématuré. L'objectif secondaire est d'observer l'efficacité du traitement sur la force musculaire et sur la quantité de dystrophine fonctionnelle à la biopsie musculaire. Les premiers résultats sont annoncés pour fin 2009 Essai en cours • Essai américain (J. Mendell, Columbus, Ohio, États-Unis) de phase I : évaluation de la tolérance d'une administration de gentamicine (deux fois par semaine pendant 6 mois) chez 12 garçons ou jeunes hommes atteints de DMD. Remplacer la protéine : la piste de l’utrophine L’utrophine est une protéine proche de la dystrophine puisqu'elle présente 80% d’homologie avec elle. Durant le développement embryonnaire, l’utrophine est exprimée sous la membrane des cellules musculaires, comme la dystrophine l'est après la naissance. Par contre, durant la vie post-natale, l'expression de l'utrophine diminue et celle-ci n’est plus présente qu’au niveau des jonctions neuromusculaires. Compte-tenu de son homologie avec la dystrophine, les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’utrophine pourrait compenser l’absence de dystrophine dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD). De nombreuses études ont été menées pour augmenter l'expression (surexpression) de l’utrophine chez la souris mdx. Les chercheurs ont utilisé différentes approches : souris mdx transgéniques surexprimant génétiquement le gène de l’utrophine, approche pharmacologique, thérapie génique. Les résultats ont montré que l’utrophine lorsqu'elle est fortement surexprimée dès le stade embryonnaire peut remplacer efficacement et fonctionnellement la dystrophine. Par contre, les surexpressions stimulées après la naissance - chez des souris mdx adultes - ont donné des résultats moins intéressants. Kay Davies (Londres, Royaume-Uni), une chercheuse britannique pionnière dans le domaine de l’utrophine, a fondé une entreprise de biotechnologie du nom de VASTox, pour rechercher des composés pharmacologiques susceptibles de stimuler l’expression du gène de l’utrophine. L'entreprise effectue pour cela un criblage de molécules pharmacologiques sur des modèles cellulaires de DMD. En 2006, VASTox a annoncé avoir identifié de telles molécules. Les tests de ces molécules sur des modèles animaux de la DMD sont en cours. Réduire l’inflammation Dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), il existe une inflammation des muscles qui contribue à la nécrose des fibres musculaires. Pour contrecarrer ce phénomène, les chercheurs testent l’utilisation de différents immunosuppresseurs et antiinflammatoires dans des modèles animaux de DMD, en particulier la souris mdx. Les études montrent généralement une diminution de la nécrose et une régénération des fibres musculaires. Les résultats restent mitigés sur la force musculaire. Chez l'homme, parmi les différents types d’immunosuppresseurs testés, les corticoïdes sont les plus efficaces. L'analyse de toutes les études ayant testé l'efficacité des corticoïdes dans la dystrophie AFM>Myoinfo 21 La jonction neuromusculaire est la zone de communication entre le nerf par qui le signal de contraction (influx nerveux) arrive et le muscle qui se contracte sous l'impulsion de l'influx nerveux. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Une revue Cochrane a pour but d'identifier quelles pratiques de soins sont efficaces, celles qui ne marchent pas et celles qui éventuellement sont néfastes. Elle repose sur une compilation et une analyse exhaustive de la littérature médicale et scientifique sur un sujet donné. Le processus suit une méthodologie rigoureuse : recensement des études publiées, sélection de celles qui sont méthodologiquement recevables, analyse de leurs données combinées (méta-analyse). Le résultat de cette méta-analyse fait généralement autorité. musculaire de Duchenne par une revue Cochrane (2005 et 2008) a conclu "qu’un traitement à base de corticostéroïdes dans la myopathie de Duchenne améliore la force et la fonction musculaires à court et à moyen-terme". D'autre part, il semble que l'efficacité des corticoïdes est d'autant plus importante que le traitement est donné tôt dans la maladie. Chez les adultes, il est nécessaire de faire des études supplémentaires pour confirmer les effets positifs en particulier sur la fonction respiratoire. Si les corticoïdes ont été utilisés depuis plus de 15 ans dans le monde, en particulier en Amérique du Nord, les médecins français étaient, jusqu’à une date récente, très réticents à prescrire ce type de substance pharmacologique essentiellement par crainte des effets secondaires. La prednisolone dans la dystrophie musculaire de Duchenne est prescrite en France selon un protocole ayant l’aval du Consortium français des neuropédiatres impliqués dans les maladies neuromusculaires (tous les jours pendant les 6 premiers mois, puis un jour sur deux au delà). Afin de suivre les effets de la mise en place en France de ce traitement (impacts sur les plans fonctionnel, respiratoire, cardiaque et orthopédique, émergence d'éventuels effets indésirables...), un observatoire, financé par l'AFM, a été mis en place en 2007. Ses objectifs sont d'étudier l'efficacité et la tolérance de la prednisone à long terme chez les garçons atteints de DMD dont le traitement a débuté entre l'âge de 5 et 15 ans. Il consiste à collecter, pour les analyser, les données médicales concernant les garçons traités depuis au moins un an par prednisone à la dose de 0,75 mg/kg de poids corporel/jour les 6 premiers mois puis par la suite 0,75 mg/kg de poids corporel un jour sur deux et suivis selon un protocole précis. Avec des objectifs similaires, un observatoire du traitement par corticoïdes des adultes atteints de DMD et dont le traitement a débuté après l'âge de 15 ans va être mis en place en France courant 2009. Les modalités de traitement préconisées, en l'absence d'effets indésirables, sont 0,75 mg de prednisone/kg de poids corporel/jour, sans dépasser la dose de 40 mg/jour la première année puis 0,75 mg/kg de poids corporel/2 jours par la suite. En cas d'effets indésirables, le passage en traitement alterné un jour sur deux se fera au bout de 6 mois de traitement. Stabiliser la concentration de calcium et inhiber les protéases Plusieurs équipes et laboratoires privés ont développé des inhibiteurs de protéases, en particulier des calpaïnes. Les protéases jouent un rôle important dans la physiopathologie de la DMD. Elles peuvent provoquer la destruction de composants de la membrane de la fibre musculaire, la fragilisant encore plus et augmentant encore l'entrée de calcium dans la cellule. Chez la souris mdx, les inhibiteurs de protéases améliorent l'aspect du muscle observé au microscope, ainsi que les performances motrices des animaux. L'accumulation de calcium dans les fibres musculaires jouant un rôle pathologique dans la DMD, plusieurs équipes de médecins ont testé l'effet de médicaments empêchant l'entrée du calcium dans les cellules (inhibiteurs calciques) chez des personnes atteintes de DMD. L'analyse de toutes les études ayant testé l'efficacité des 22 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 inhibiteurs calciques dans la dystrophie musculaire de Duchenne par une revue Cochrane (2008) a conclu qu'il n'y avait pas d'effet bénéfique de ces médicaments sur la fonction musculaire dans la DMD. Diminuer le stress oxydatif Le stress oxydatif pouvant également jouer un rôle dans la dégénérescence des cellules musculaires, la société suisse Santhera, a développé un médicament appelé SNT-MC17 ou idébénone dans le but de traiter la dystrophie musculaire de Duchenne. Cette molécule est très proche du coenzyme Q10, connu pour ses vertus anti-oxydantes. Un essai de phase II, mené en Suisse par la Société Santhera, chez 21 patients atteints de dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) avec une insuffisance cardiaque montre que l'idébénone est bien toléré et suggère que ce composé aurait un effet sur les fonctions cardiaques et respiratoires. Santhera a démarré un essai de phase III de l'idébénone sur un plus grand nombre de patients pour démontrer l'efficacité de cette substance sur les fonctions cardiaque et respiratoire. Le stress oxydatif correspond à une situation où la cellule ne contrôle plus la présence excessive de molécules toxiques, issues principalement de la respiration cellulaire, les radicaux libres. Ils peuvent endommager les cellules et l’ADN. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Le Point sur... > Archives > Le point sur le stress Remplacer les cellules musculaires déficientes par des cellules saines : la thérapie cellulaire Contrairement aux méthodes pharmacologiques basées sur l'emploi de molécules chimiques, la thérapie cellulaire est fondée sur l'utilisation de cellules vivantes. L'objectif est de remplacer des cellules déficientes ou disparues par des cellules saines. Cette technique consiste à prélever des cellules soit chez le patient à traiter (autogreffe), soit chez un donneur (allogreffe). Ces cellules sont ensuite purifiées, éventuellement modifiées, puis multipliées en laboratoire. Ces cellules sont alors injectées dans l'organe à traiter de la personne malade. Différents types de cellules sont actuellement utilisés par les chercheurs dans le but de remplacer les cellules musculaires qui ont dégénéré dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) : myoblastes, cellules souches sanguines spécifiques (AC113+), mésangioblastes, cellules souches dérivées du muscle (MDSC), cellules stromales de la moelle osseuse, cellules souches adipeuses (hMADS)... Il s'agit généralement de cellules souches adultes. Cependant, les cellules souches adultes ont des capacités d'autorenouvellement et de différenciation inférieures aux cellules souches embryonnaires. L'utilisation de cellules souches embryonnaires est séduisante mais est encore au stade de la recherche fondamentale (sur des modèles cellulaires et animaux) pour des raisons de bioéthique et de techniques. Les myoblastes sont les cellules précurseurs du muscle. En cas de lésion musculaire, elles se différencient en fibres musculaires pour réparer le muscle lésé. Les myoblastes peuvent être obtenus de deux façons : - soit ils sont prélevés dans le muscle d’un donneur sain puis transplantés chez le patient (allogreffe) qui devra alors être traité par immunosuppresseurs ; - soit les myoblastes sont prélevés chez le patient, corrigés génétiquement in vitro puis retransplantés chez le patient (autogreffe). AFM>Myoinfo 23 Les cellules souches possèdent à la fois la capacité de se multiplier à l’identique pour produire de nouvelles cellules souches (autorenouvellement) et celle de donner naissance, dans des conditions déterminées, à des cellules différenciées (cellules sanguines, cellules du foie ou cellules musculaires...). Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 La transplantation de myoblastes dans des modèles animaux de DMD ayant donné des résultats prometteurs, des essais cliniques chez l’homme ont été lancés. L’équipe de J. P. Tremblay (Québec, Canada) a mené un essai clinique testant l’effet d’une transplantation intramusculaire de cellules myogéniques chez 9 patients atteints de DMD. La greffe de cellules musculaires saines (provenant de l’un des parents) a induit la synthèse de la dystrophine manquante dans 4 à 26% des fibres musculaires du centimètre cube de muscle traité. Au vu de ces résultats encourageants, un nouvel essai clinique a été lancé par la même équipe. Cette fois-ci, un plus grand nombre de myoblastes devait être transplanté dans un muscle complet de l’avant-bras des patients. La force du muscle devait être mesurée avant la greffe ainsi que trois et six mois plus tard. Après le traitement d'un premier patient et bien qu'aucun effet néfaste n'ait été observé, le Ministère fédéral de la Santé canadien a décidé d'arrêter cet essai. DONNEUR prélèvement de cellules souches (adultes ou embryonnaires) prélèvement de cellules souches adultes PATIENT A TRAITER culture des cellules en laboratoire Purification, prolifération, modification,… allogreffe autogreffe transplantation des cellules PATIENT A TRAITER La thérapie cellulaire est fondée sur l'utilisation de cellules souches vivantes. Cette technique consiste à prélever ces cellules soit chez le patient à traiter (autogreffe), soit chez un donneur (allogreffe), à les purifier, les multiplier et éventuellement les modifier. Ces cellules seront ensuite réimplantées chez le malade pour remplacer des cellules déficientes ou disparues, du fait de la maladie. Des cellules souches sanguines (cellules hématopoïétiques) spécifiques (AC113+) peuvent dans des conditions précises, se transformer en cellules musculaires. Injectées chez la souris mdx, modèles de la DMD, ces cellules forment des fibres musculaires, colonisent le muscle endommagé et 24 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 participent à sa régénération, entraînant une amélioration de la structure et de la force du muscle squelettique traité. Chez 8 garçons atteints de DMD âgés de 4 à 10 ans, un essai de phase I/II réalisé par une équipe italienne (Y. Torrente, Italie) a montré qu'une autogreffe de cellules souches CD133+ dans un petit muscle de la main était bien tolérée. La perspective pour les chercheurs est de modifier génétiquement ces cellules afin qu'elles expriment la dystrophine, avant de les injecter aux patients. Cela a été fait en 2007, avec succès, chez les souris mdx en utilisant la technique du saut d'exon. Les mésangioblastes sont des cellules souches des parois des vaisseaux sanguins. En 2003, un premier essai de thérapie cellulaire utilisant ces cellules souches a été mené avec succès chez la souris dystrophique. Les mésangioblastes isolés chez des souris donneuses, ont permis d’améliorer la force musculaire des souris dystrophiques. En 2006, un groupe de chercheurs franco-italien a injecté par voie intra-artérielle des mésangioblastes chez des chiens GRMD, modèles de DMD. Chez 4 des 6 chiens traités, les mésangioblastes se sont transformés en cellules musculaires, entraînant une amélioration de l'aspect microscopique des muscles. Chez 2 d’entre eux, les chercheurs ont observé une amélioration significative de la motricité. Les cellules souches dérivées du muscle ou MDSC (muscle derived stem cells) constituent une population, récemment mise en évidence (2005), de cellules souches du muscle squelettique, distinctes des myoblastes. Injectées chez la souris mdx, les cellules MDSC colonisent le muscle squelettique et forment des fibres musculaires exprimant la dystrophine. Les cellules stromales de la moelle osseuse fournissent un support structural et fonctionnel aux cellules souches du sang (cellules hématopoïétiques). Dans des conditions particulières de culture, ces cellules stromales de la moelle osseuse sont capables de se différencier en cellules du muscle squelettique. Transplantées chez des souris mdx dont les muscles ont été endommagés par une toxine, ces cellules s’incorporent spécifiquement dans les muscles endommagés et expriment la dystrophine humaine. Les cellules souches adipeuses hMADS (Human Multipotent Adipose Derived Stem Cell) sont capables de donner naissance in vitro à des cellules musculaires, osseuses, adipeuses ou cartilagineuses, en fonction des conditions dans lesquelles elles sont mises en culture En 2005, une équipe française a réussi à obtenir, à partir de tissu adipeux de jeunes donneurs, des cellules souches multipotentes hMADS. Transplantées en faible quantité chez la souris mdx, ces cellules ont entraîné une expression importante et à long terme de la dystrophine humaine. Augmenter la masse musculaire Dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), la dégénérescence des fibres musculaires entraînent une perte de masse musculaire. En augmentant la masse musculaire, les AFM>Myoinfo 25 Un essai de phase I/II vise à démontrer la faisabilité, la tolérance et si possible l'efficacité d'un traitement en cours d'évaluation chez l'homme. >> Les essais thérapeutiques en questions, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 chercheurs espèrent améliorer la force musculaire des personnes atteintes de DMD. Différents types de composés sont utilisés par les chercheurs pour augmenter la masse musculaire : les facteurs de croissance comme IGF-I (Insulin Growth Factor I), les inhibiteurs de la myostatine et les agonistes bêta-2. La surexpression du facteur de croissance IGF-I (Insulin-like growth factor-1) dans les muscles de souris mdx réduit l'atteinte des fibres musculaires : l'aspect dystrophique du muscle observé au microscope est diminué. Mais l’utilisation d’IGF-I n'est pas envisageable pour l'instant chez l'homme en raison d'importants effets secondaires. La myostatine est un inhibiteur de la croissance musculaire, existant à l'état naturel dans l'organisme (endogène). En bloquant l'action de la myostatine, les chercheurs espèrent favoriser la croissance musculaire. Sa suppression chez la souris mdx atténue la dystrophie musculaire. Un essai clinique utilisant un anticorps contre la myostatine MYO029 (Laboratoire pharmaceutique Wyeth, USA) a été réalisé chez des personnes atteintes de dystrophie musculaires de Becker, de myopathie facio-scapulo-humérale, ou de myopathie des ceintures. Les résultats, publiés en 2008, montrent que le traitement est sûr et a été bien toléré. Même si l'objectif de l'essai n'était pas de montrer une efficacité, aucune amélioration de la force et de la fonction musculaires n'a été observée. Le Laboratoire Wyeth a annoncé qu'il ne poursuivrait pas ses recherches cliniques sur l'anticorps MYO-029. Cependant, lui et d'autres laboratoires développent un produit plus efficace, dirigé contre le récepteur musculaire de la myostatine. On compte une bonne dizaine de molécules candidates et portant sur diverses cibles. Un effet anabolisant provoque un accroissement du système musculaire : les muscles grossissent. Compte tenu de leur capacité à provoquer le relâchement du muscle lisse, les agonistes bêta-2 (substances pharmacologiques stimulant les récepteurs bêta-2 de l’adrénaline) sont utilisés comme médicament contre l'asthme (effet bronchodilatateur) ou en cas de risque d'accouchement prématuré (effet myorelaxant utérin). Depuis plusieurs années, on a découvert qu’ils avaient également un effet anabolisant sur le muscle squelettique. Administrés chez la souris mdx, ils entraînent une augmentation de la masse musculaire et une amélioration de la force. Le formotérol et le salmeterol sont les agonistes bêta-2 les plus efficaces actuellement chez la souris mdx. Améliorer la force musculaire Lors d'un essai clinique contre placebo, on utilise un placebo, produit qui ressemble au médicament testé, mais qui ne contient pas de principe actif, afin de mesurer l'action réelle du médicament, en comparant les effets du médicament testé et du placebo. Dans un essai en double aveugle, ni les patients ni les médecins ne savent quelle alternative de traitement les patients prennent (le placebo ou le médicament testé). La glutamine est un acide aminé très abondant dans l'organisme. Utilisée en réanimation pour limiter la perte protéique générale liée au stress, les médecins se sont demandés si la glutamine pourrait aussi contribuer à limiter la dégradation protéique globale dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) et retarder ainsi la fonte musculaire. Deux études de courte durée avaient montré que la prise de glutamine chez l'enfant atteint de DMD pendant 10 jours inhibait la dégradation des protéines. De plus, la glutamine avait amélioré les performances musculaires de la souris mdx. Un essai de la glutamine en double aveugle contre placebo a démarré en 2006 pour évaluer si la prise quotidienne de glutamine pendant 4 mois influençait la vitesse de marche chez 30 garçons atteints de DMD (R.Hankard, Poitiers, France). Les premiers 26 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 résultats montrent qu'il n'y a pas eu de diminution de la vitesse de marche entre le début et la fin de l'étude, que ce soit avec la glutamine ou avec le placebo. Ces résultats n'ayant pas encore été publiés, l'évolution des autres paramètres (composition corporelle, dépense énergétique, analyses biochimiques reflétant la dégradation des protéines...) au cours de l'étude n'est pas encore connue. Si ces résultats n'excluent pas que la glutamine puisse avoir un effet plus tardivement dans l'évolution de la maladie ou dans des situations de stress comme la chirurgie, ils ne permettent pas de préconiser l'utilisation de glutamine chez les enfants atteints de DMD pour retarder l'âge d'arrêt de la marche autonome. Les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (IEC) ont fait la preuve de leur action bénéfique sur la fonction cardiaque dans la DMD. Chez la souris mdx, l'inhibition de l'angiotensine au niveau musculaire a permis de maintenir les capacités de régénération du muscle squelettique. Un essai en double aveugle contre placebo de l'utilisation des IEC chez des enfants de 3 à 7 ans atteints de DMD a démarré en mars 2009 pour évaluer leurs effets sur la fonction musculaire. L'étude devrait durer 2 ans. Les critères d'évaluation de cet essai sont les capacités de marche, la force musculaire de certains muscles, la fonction respiratoire, ainsi que la prévention de l'apparition ou de la progression de l'atteinte cardiaque. Des IRM cardiaques et musculaires (notamment pour quantifier la fibrose) seront réalisées dans certains centres. Essai en cours • Essai français (I.Desguerre, Centre de Référence Neuromusculaire Garches-Necker-Mondor-Hendaye, Paris, France) évaluant l'effet d'un traitement par inhibiteurs de l'enzyme de conversion sur la force musculaire de garçons atteints de DMD, âgé de 3 à 7 ans L'étude, d'une durée prévisionnelle de 2 ans, a débuté en mars 2009 : l'évaluation concerne les capacités de marche, le testing musculaire de certains muscles et la fonction respiratoire. N'hésitez pas à en parler avec l'équipe de votre Consultation spécialisée "Maladies neuromusculaires". Prévenir l'atteinte de la fonction cardiaque L'utilisation des inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (IEC), traitement classique de l'insuffisance cardiaque, a montré son intérêt pour retarder les effets de l'atteinte cardiaque chez les garçons atteints de dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) à partir de l'âge de 10 ans. Les bêta-bloquants sont des médicaments dont l’efficacité est prouvée dans le traitement de l'insuffisance cardiaque avérée. Un essai clinique chez les enfants atteints de DMD est en préparation. Cet essai a pour d'évaluer l'efficacité des bêtabloquants en association avec les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (IEC) sur l’apparition et la progression de l'atteinte cardiaque dans la DMD. Les garçons, âgés de 10 à 15 ans et ayant une fraction d’éjection cardiaque supérieure ou égale à 50% (la norme étant de 60%), seront suivis pendant 5 ans. Trois mesures de la fraction d'éjection systolique seront réalisées : une au début de l'étude, une au bout de 3 ans et une au bout des 5 ans. Essai en préparation • Essai français (HM.Bécane, Institut de Myologie, Paris, France) évaluant l'effet d'un traitement par bêta-bloquant sur l'atteinte cardiaque chez des garçons atteints de DMD, âgés de 10 à 15 ans, traités par inhibiteurs de l'enzyme de conversion (IEC) AFM>Myoinfo 27 Le testing musculaire manuel est une méthode d'évaluation manuelle de la force de chaque groupe musculaire : la contraction musculaire de tel ou tel groupe musculaire dont on mesure la force se fait contre la résistance exercée par la main de l'examinateur. La mesure est exprimée sur une échelle graduée de 0 (pas de force) à 5 (force musculaire normale). Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Cet essai coordonné par l'Unité de Recherche Clinique de l'hôpital Cochin est multicentrique. La durée du traitement et du suivi est de 5 ans avec un bilan cardiologique approfondi (mesure isotopique de la fraction d'éjection) au début, au milieu (3e année) et à la fin de la période de l'essai. Les premières inclusions pourraient être effectuées fin 2009. N'hésitez pas à en parler avec l'équipe de votre Consultation spécialisée "Maladies neuromusculaires". En décembre 2008, a démarré, en Italie (Rome), une étude en ouvert comparant l'effet sur la prévention de l'atteinte cardiaque d'un traitement par un bêta-bloquant, d'une part, et par un inhibiteur de l'enzyme de conversion, d'autre part, chez des personnes atteintes de dystrophies musculaires de Duchenne ou de Becker, âgés de 2 à 45 ans. Les premiers résultats ne sont pas prévus avant 2012. 28 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Comment est organisée la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne ? La tendance actuelle est au regroupement des équipes de chercheurs et à l’intégration, avec les cliniciens, au sein de centres d’excellence : l’Institut de Myologie à la Salpêtrière à Paris, les Centres de Newcastle ou du Hammersmith de Londres, les 6 centres intégrés aux États-Unis en sont des bons exemples. Une partie non négligeable de la recherche est aussi conduite par l’industrie pharmaceutique, plus d’ailleurs dans les petites entreprises de biotechnologie que dans les grosses firmes pharmaceutiques. Même si les intérêts peuvent parfois diverger entre ces différents partenaires (chercheurs académiques, cliniciens, associations de malades, pouvoirs publics, et industrie pharmaceutique), les relations qui les lient sont généralement collaboratives avec échanges des informations, essentiellement au travers des publications dans la presse scientifique et des colloques. On citera notamment le congrès annuel de la World Muscle Society, les congrès organisés par le Duchenne Parent Project, tant aux ÉtatsUnis qu’en Angleterre, les colloques de l'European Neuromuscular Center (ENMC) et maintenant du Treat-NMD, et bien sur les colloques médico-scientifiques organisés régulièrement par l’AFM dont le congrès "Myologie" tous les 3 ou 4 ans, les Journées de Recherche Clinique tous les 2 ans... Comment participer à la recherche clinique ? Il y a plusieurs manières d'aider les chercheurs et de contribuer à la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne : en donnant du sang, du muscle, en participant à des essais... Le don d’ADN (par une prise de sang), de peau, de muscle En plus de son indéniable valeur diagnostique, la biopsie musculaire (prélèvement d’un petit morceau de muscle) garde encore un intérêt pour la recherche. Elle pourrait en outre avoir un intérêt à titre individuel pour certains essais thérapeutiques (comme le saut d’exon). La biopsie musculaire permet entre autres choses d’extraire et de faire pousser les cellules musculaires jeunes (les myoblastes) pour mieux étudier leur comportement et tester l’expression de différents gènes. Une alternative consiste à faire pousser des cellules à partir d’un prélèvement de peau et à les transformer ensuite en cellules musculaires. Faire un don de tissu en pratique A l'occasion d'une intervention chirurgicale dont vous avez besoin ou lors d'une biopsie, vous pouvez, si vous le souhaitez profiter de cette occasion pour faire don de tissu à Myobank AFM / Institut de Myologie. Pour ce faire, parlez-en à votre chirurgien, et celui-ci, ou vous-même, informe Myobank par téléphone au 01 42 17 74 63 / 01 42 17 75 06 ou par e-mail à l'adresse [email protected]. Myobank se met alors en contact avec le médecin pour organiser, dans des conditions réglementaires et sanitaires strictes, le recueil du matériel biologique (tissus, cellules, ADN), son stockage et son acheminement vers les équipes de recherche qui en font la demande. AFM>Myoinfo 29 La World Muscle Society (WMS) est une organisation qui réunit des scientifiques et médecins de différentes disciplines et travaillant dans le champ des maladies neuromusculaires. Elle organise chaque année un congrès international consacré aux avancées réalisées dans le domaine de la recherche fondamentale et clinique sur les maladies neuromusculaires. WEB www.worldmusclesociety.org L'European Neuromuscular Centre (ENMC) est une organisation visant à soutenir la recherche dans le domaine des maladies neuromusculaires. Il organise régulièrement des rencontres internationales rassemblant scientifiques et cliniciens sur une thématique donnée. WEB www.enmc.org/ Treat-NMD est un réseau européen d'excellence dans le domaine dans maladies neuromusculaires, dont le but est de créer l'infrastructure qui garantit que les recherches les plus prometteuses atteignent les patients le plus rapidement possible. Depuis sa création en janvier 2007, Treat-NMD s'est concentré sur le développement d'outils (registres de patients...) dont l'industrie, les cliniciens et les scientifiques ont besoin pour amener de nouvelles approches thérapeutiques à la clinique, et sur l'établissement des meilleures pratiques de soins des personnes atteintes de maladie neuromusculaire dans le monde. WEB www.treat-nmd.eu/ Myobank-AFM / Institut de Myologie est une banque de tissus pour la recherche qui a été créée par l'AFM pour recueillir et conserver des prélèvements de tissus (muscle, peau...) et les acheminer vers des équipes de recherche qui travaillent dans le domaine des maladies rares. >> ADN, cellules, tissus... des banques pour la recherche Repères Savoir & Comprendre, AFM, Février 2009. WEB www.institut-myologie.org/ > Recherche > Banque de Tissus MYOBANK-AFM de l’Institut de Myologie Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 En se faisant régulièrement suivre par le réseau des consultations spécialisées dans les maladies neuromusculaires. Les registres de patients sont des recueils centralisés de données médicales concernant des personnes atteintes par une même maladie. Ces données sont fournies, avec l'autorisation de celles-ci dans le respect du secret professionnel, par les médecins qui les suivent. Les registres permettent de mieux connaitre l’évolution et la répartition de la maladie et d'en améliorer la prise en charge. Vous pourrez alors être facilement identifié si vous souhaitez être candidat à un futur essai clinique ou lors de la constitution de registres de patients atteints de la dystrophie musculaire de Duchenne. Ce réseau travaille, souvent sous l’impulsion et avec le soutien de l’AFM, à élaborer des recommandations à la fois pour l’établissement du diagnostic mais aussi pour les bonnes pratiques de suivi, ceci pour assurer le plus de cohérence possible entre les différentes centres. Où trouver une consultation spécialisée dans les maladies neuromusculaires en pratique Les coordonnées de la consultation neuromusculaire de votre région sont disponibles sur le site de l’Association Française contre les Myopathies (AFM) : WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM-Téléthon en un clic > L'AFM > Dans votre région ou sur celui d’Orphanet : WEB www.orphanet.fr . Vous pouvez les obtenir aussi en téléphonant à l'Accueil Familles AFM au numéro Azur 0 810 811 088 (prix d'un appel local) ou auprès du Service Régional de l'AFM de votre région. Certaines consultations spécialisées dans les maladies neuromusculaires "adultes" ont mis en place une interface avec leurs homologues de pédiatrie afin d’optimiser le passage, souvent délicat à gérer, de la consultation "enfant" à la consultation "adultes". Comment savoir s'il y a des essais cliniques en cours ou en préparation auxquels je pourrais participer ? A qui dois-je m'adresser pour participer à un essai ? Le site internet de l'AFM publie la liste des essais financés par l'AFM en préparation et en cours. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM-Téléthon en un clic > La Recherche > Essais thérapeutiques > Essais soutenus par l'AFM En France les consultations spécialisées dans les maladies neuromusculaires, organisées en réseau, sont les premières impliquées dans le recrutement de malades atteints de maladies neuromusculaires pour des essais cliniques. Le mieux est donc d’être régulièrement suivi par une de ces consultations. Leurs coordonnées sont disponibles sur le site internet de l'AFM WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM-Téléthon en un clic > L'AFM > Dans votre région. Le site Orphanet, serveur d'information sur les maladies rares et les médicaments orphelins, répertorie des projets de recherche et des essais cliniques ayant lieu en Europe dans le domaine des maladies rares. La difficulté de ce recensement est qu'il n'est pas obligatoire et que l'information disponible est celle fournie par les chercheurs. WEB www.orphanet.fr > Recherche essais cliniques Participer à une étude clinique ou à un essai thérapeutique en pratique Pour participer à une étude, il faut : - avoir un diagnostic clinique et moléculaire précis - être suivi régulièrement au point de vue médical, - satisfaire aux critères d'inclusion de l'essai. Parlez-en à votre médecin. 30 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Un peu d’histoire La deuxième moitié du XIXe siècle a été une période riche en description de maladies neuromusculaires. Non pas que celles-ci n'existaient pas avant, mais parce que l'intérêt pour une médecine clinique plus scientifique s'était développé. Pour apprendre à connaître et à soigner une maladie, les médecins commencent par observer et décrire soigneusement ses manifestations et lui donnent un nom. C'est ainsi qu'en 1868, le Docteur Duchenne, publie les premières descriptions de cette myopathie qui porte son nom. Ce médecin généraliste ayant exercé d’abord à Boulogne-sur-Mer puis à Paris, plus précisément à La Salpêtrière, a pu prouver que certaines paralysies motrices étaient liées à une atteinte primitive de la fibre musculaire et non à celle du cerveau ou de ses annexes comme c’était communément admis jusque là. Dans les années 1950, le caractère héréditaire des maladies neuromusculaires est mieux identifié et contribue à caractériser chacune d'entre elles, grâce en particulier à leur mode de transmission. La myopathie de Duchenne, par sa transmission récessive liée à l’X, se différencie des autres myopathies avec processus dystrophique (myopathie facio-scapulo-humérale, myopathie des ceintures). Ce n’est finalement qu’en 1986 que, grâce à une approche moléculaire, une explication partielle à cette maladie neuromusculaire a pu être apportée. Par la méthode dite de génétique inverse, le gène de la myopathie de Duchenne a été isolé par le groupe du Professeur Kunkel à Boston aux États-Unis. La protéine codée par ce gène, la dystrophine, a ainsi été identifiée en 1987 et fait depuis lors l’objet d’intenses nombreuses recherches tant au niveau de ses fonctions potentielles que des moyens envisageables pour la remplacer ou la réparer. Les avancées issues de la connaissance des gènes ont permis dès 2000 de réaliser une première étude pour évaluer la tolérance d'un transfert de gène de dystrophine chez 9 jeunes hommes concernés par une dystrophie musculaire de Duchenne ou de Becker. Petit à petit des essais de molécules, de transfert de gène thérapeutique, et même de thérapie cellulaire, se développent et nous rapprochent de la mise au point de traitements aptes à guérir la dystrophie musculaire de Duchenne. AFM>Myoinfo 31 Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Pour en savoir plus D'autres Zooms sur le diagnostic et la prise en charge de la dystrophie musculaire de Duchenne Le Zoom sur la dystrophie musculaire de Duchenne présente les différents aspects de ce qui peut être fait sur les plans médical, psychologique, social et dans la vie quotidienne pour vivre avec une dystrophie musculaire de Duchenne. Le Zoom sur le diagnostic de la dystrophie musculaire de Duchenne présente les circonstances et les moyens mis en œuvre par les médecins pour aboutir au diagnostic de la dystrophie musculaire de Duchenne. Il aborde aussi les aspects psycho-émotionnels de cette période de fragilité que peut provoquer l'annonce d'un diagnostic de dystrophie musculaire de Duchenne. Ces deux documents sont consultables et téléchargeables sur le site de l'AFM : WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM-Téléthon en un clic > Recherche > Maladies neuromusculaires > les maladies > Dystrophie musculaire de Duchenne Repères Savoir et Comprendre Ces documents, destinés aux personnes atteintes de maladies neuromusculaires et à leurs familles, traitent de sujets scientifiques, médicaux, psychologiques ou sociaux. Ils sont disponibles auprès du Service régional de votre région (coordonnées WEB www. www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM-Téléthon en un clic > L'AFM > Dans votre région) ou en téléchargement sur le site de l'AFM ( WEB www.afm-telethon.fr > Des clés pour comprendre). >> ADN, cellules, tissus... des banques pour la recherche Repères Savoir & Comprendre, AFM, Février 2009. >> Conseil génétique et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Septembre 2008 >> Demande de prestation de compensation : où et comment être acteur ? Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mai 2007 >> Diagnostic des maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Janvier 2005 >> Douleur et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Septembre 2004 >> Évaluation de la fonction respiratoire dans les maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Décembre 2006 >> Financement des aides humaines Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. >> Fonction respiratoire et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Décembre 2006 >> L'annonce du diagnostic... et après Repères Savoir & Comprendre, AFM, Novembre 2005. >> Le muscle squelettique Repères Savoir & Comprendre, AFM, 2003 >> Le système musculaire squelettique Repères Savoir & Comprendre, AFM, 2003 >> Les aides humaines à domicile Repères Savoir & Comprendre, novembre 2008 >> Les essais thérapeutiques en questions Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006 >> Lève-personne et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2008 >> Manutention des personnes Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2007 >> Maladies neuromusculaires et prise en charge orthopédique Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2004 >> Ordinateur et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2007 >> Organisation de la motricité Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2005 32 AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 >> Organisation des soins et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Juillet 2008 >> Prévention et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Décembre 2006 >> Prise en charge respiratoire et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Novembre 2006 >> Salle de bain et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, Janvier 2009. >> Scolarité et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mai 2006 >> Stress et maladies neuromusculaires Repères Myoline, AFM, 1997 >> Trachéotomie et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2007 >> Ventilation non invasive et maladies neuromusculaires Repères Savoir & Comprendre, AFM, Avril 2008 Sites internet Site de l'AFM (Association Française contre les Myopathies). WEB www.afm-telethon.fr Site français consacré aux maladies rares et aux médicaments orphelins. WEB www.orphanet.fr Site de l'association Dystrophie musculaire Canada WEB www.muscle.ca Site de la Muscular Dystrophy Association (MDA). WEB www.mda.org/ (en anglais) WEB www.mdaenespanol.org (en espagnol). Numéros de téléphone utiles • Accueil Familles AFM : service de l'Association Française contre les Myopathies qui a pour mission d'accueillir et d'orienter toute personne atteinte d'une maladie neuromusculaire vers les réseaux et les compétences internes ou externes à l'AFM en fonction de leurs besoins. 0 810 811 088 (prix d'un appel local) • Santé Info Droits : pour toute question juridique ou sociale 0 810 004 333 (prix d'un appel local) • Droits des malades Info pour toute question sur le droit des malades 0 810 51 51 51 (prix d'un appel local) • Maladies Rares Info Service 0810 63 19 20 AFM>Myoinfo 33 Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Glossaire Le virus AAV (adeno-associated virus) peut infecter l'être humain, mais il ne provoque pas de maladie et n'entraine qu'une réponse immunitaire de défense modérée de la part de l'organisme infecté. Une fois à l'intérieur des cellules, le virus AAV, comme tous les virus, incorpore ses gènes dans l'ensemble des gènes de la cellule infectée. Il est utilisé en génie génétique comme vecteur pour la thérapie génique. Les agonistes bêta-2 sont des substances pharmacologiques capables de faire grossir les muscles. Les besoins en aides humaines recouvrent l'aide aux actes essentiels de l'existence (alimentation, toilette, habillement, coucher), la surveillance régulière et l'aide aux autres actes de la vie quotidienne (aide aux déplacements et la participation à la vie sociale pour la scolarité, les loisirs, les démarches, visites, sorties…). aide aux soins d'hygiène, aux repas, aux actes quotidiens comme se coucher, se lever, aux travaux ménagers, à la cuisine et aux courses. >> Financement des aides humaines, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. Les aides techniques comprennent tous les équipements utilisés par une personne en situation de handicap, destinés à prévenir ou compenser une déficience : appareillages orthopédiques, dispositifs facilitant le déplacement, la communication, l'habillage ou l'hygiène... Grâce à ces aides techniques, la personne handicapée peut conserver une meilleure autonomie dans sa vie personnelle, ses loisirs et ses activités professionnelles. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Vie quotidienne > Aides techniques >> Maladies neuromusculaires et prise en charge orthopédique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2004 fixer spécifiquement à une molécule. Dans l'organisme, leur synthèse est déclenchée par la présence d'une substance ou d'une molécule considérée comme étrangère (antigène), qu'ils reconnaissent et à laquelle ils se combinent spécifiquement pour en neutraliser l'effet toxique.. En laboratoire, du fait de leur spécificité moléculaire, les anticorps sont utilisés pour détecter la présence ou l'absence de certaines protéines sur des échantillons de tissu. Un oligonucléotide anti-sens est un fragment d'ARN, généralement synthétisés en laboratoire qui peut se lier spécifiquement à un ARN messager naturel (la séquence nucléotidique de l'ARN anti-sens est complémentaire de celle de l'ARN messager). Cela permet de stopper l'expression d'un seul gène uniquement (la protéine codée par ce gène n'est plus produite) L'ARN messager est une réplique d'une région d’ADN correspondant à un gène, qui sert de modèle à la synthèse d'une protéine. Il est constitué d'un enchainement de nucléotides qui détermine la séquence en acides aminés de la protéine, c'est-à-dire la composition et la structure de cette protéine. L'arthrodèse est une technique chirurgicale qui vise à immobiliser et stabiliser définitivement une articulation dans une position donnée. >> Maladies neuromusculaires et prise en charge orthopédique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2004 La biopsie musculaire est un examen médical qui consiste à prélever, sous anesthésie locale, un petit fragment de tissu musculaire. Les fragments de tissu musculaire prélevés sont observés au microscope. Les différentes méthodes utilisées pour préparer le tissu permettent de déceler des anomalies de la morphologie et/ou la structure des fibres musculaires et/ou de mettre en évidence le déficit d'une protéine spécifique. Un effet anabolisant provoque un accroissement du système musculaire en faisant grossir les muscles. >> Diagnostic des maladies neuromusculaires, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Janvier 2005. Les anticorps sont des protéines capables de reconnaitre et de se Un bronchodilatateur est un médicament qui dilate les bronches 34 provoquant le relâchement des muscles lisses de la paroi des bronches. Un gène est similaire à une phrase dont les mots sont constitués de trois lettres : les codons. Un gène commence par une "majuscule" (le codon initiateur) et se termine par un "point" (le codon stop). Cela détermine le cadre de lecture du gène codon par codon (3 "lettres" par 3 "lettres"). Cette lecture du message génétique "mot à mot" aboutit à la formation d'une protéine fonctionnelle. Le calcium est un élément minéral essentiel pour l'organisme. Il joue un rôle prépondérant dans la formation des os mais aussi dans de nombreux processus tels que le rythme cardiaque, la contraction musculaire, la tension artérielle, les fonctions hormonales, l'influx nerveux, la coagulation… Les cellules souches possèdent à la fois la capacité de se multiplier à l’identique pour produire de nouvelles cellules souches (autorenouvellement) et celle de donner naissance, dans des conditions déterminées, à des cellules différenciées (cellules sanguines, cellules du foie ou cellules musculaires...). Les Centres de référence des maladies neuromusculaires sont des consultations spécialisées dans les maladies neuromusculaires labellisées par le ministère de la santé (il en existe 12 en France). Elles regroupent pour la plupart plusieurs consultations. Outre le suivi médical des personnes atteintes de maladies neuromusculaires, les consultations centres de références peuvent être sollicitées pour leur expertise dans le domaine du diagnostic ou de la prise en charge, par rapport à des situations médicales complexes. Elles contribuent à la réalisation d'essais cliniques et à l'amélioration des pratiques professionnelles. >> Organisation des soins et maladies neuromusculaires, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Juillet 2008 WEB www.sante-jeunessesports.gouv.fr/ > Santé > Les dossiers de la santé de A à Z > Maladies rares AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Les chromosomes sont de fins bâtonnets visibles au microscope dans le noyau des cellules qui sont en train de se diviser. C'est dans les chromosomes que se situe le support de l'information génétique : l'ADN. Les cellules de l'être humain, comportent 23 paires de chromosomes (soit 46 chromosomes). Vingt-deux paires sont constituées de 2 chromosomes identiques, appelés autosomes. La vingt-troisième paire est constituée des chromosomes sexuels, XX chez la femme et XY chez l'homme. Un codon stop est un codon, c'està-dire un morceau d’ADN formé de trois bases (trois "lettres") qui désigne la fin du message génétique et qui détermine, par conséquent, la fin de la synthèse de la protéine. Lors d'un essai clinique contre placebo, on utilise un placebo, produit qui ressemble au médicament testé, mais qui ne contient pas de principe actif afin de mesurer l'action réelle du médicament, en comparant les effets du médicament testé et du placebo. Les corticoïdes sont des hormones sécrétées par les glandes surrénales indispensables à la survie de l'organisme. Les corticoïdes de synthèse sont utilisés comme médicament, principalement pour diminuer les réactions inflammatoires, allergiques et immunitaires (anti-inflammatoires, antiallergiques et immunosuppresseurs). Comme ils agissent sur d'autres fonctions de l'organisme, ils ont aussi des effets indésirables (ostéoporose, fonte et perte de force musculaires, prise de poids...). La prise de corticoïdes nécessite toujours un suivi médical rigoureux afin d'en pallier les effets secondaires. La créatine phosphokinase (CPK ou créatine kinase, CK) est une enzyme musculaire qui joue un rôle dans la production d'énergie directement utilisable par les cellules. Abondamment présente dans les cellules musculaires, elle est libérée dans la circulation sanguine en cas d'atteinte musculaire. Son dosage dans le sang est utile au diagnostic de certaines myopathies. Le décalage du cadre de lecture est une anomalie génétique. Un gène est similaire à une phrase dont les mots sont constitués de trois lettres : les codons. Un gène AFM>Myoinfo commence par une "majuscule" (le codon initiateur) et se termine par un "point" (le codon stop). La lecture de la phrase "génétique" mot à mot (3 lettres par 3 lettres) aboutit à la formation d'une protéine fonctionnelle. Si la phrase perd un nombre de lettres qui n'est pas un multiple de trois, la lecture est décalée d'un ou deux lettres modifiant le sens de la phrase, voire la rendant incompréhensible. La protéine synthétisée n'est pas fonctionnelle et est dégradée rapidement par la cellule, voire il n'y a pas de protéine fabriquée. Par exemple, l'information "Samestmonami." lue codons par codons donne la phrase "Sam est mon ami.". S'il y a une délétion de la lettre "e", la phrase donne "Sam stm ona mi." Cette phrase n'a plus aucun sens. C'est exactement la même chose qui se passe pour les gènes. Les déformations orthopédiques sont des modifications anormales, généralement lentes et progressives, de la forme du squelette, des muscles et/ou des tendons (rétraction musculo-tendineuse), des articulations et/ou des ligaments (enraidissement, perte d'alignement articulaire). La dégénérescence est un processus d'altération d'un tissu ou d'un organe : à l'intérieur du tissu, des cellules se modifient et perdent leurs caractères spécifiques (mais elles ne meurent pas toutes). La domotique désigne l'ensemble des techniques et technologies électroniques, informatiques et de télécommunication utilisées pour améliorer une habitation. Cela recouvre les systèmes de commande à distance et de programmation, par exemple pour le chauffage, l'ouverture des portes et volets, l'équipement électroménager et audiovisuel, les alarmes... Dans un essai en double aveugle, ni les patients ni les médecins ne savent quelle alternative de traitement les patients prennent. Une dystrophie musculaire est caractérisée par une fonte et un affaiblissement progressifs de certains groupes de muscles. L'examen au microscope d'un échantillon de ces muscles montre une dégénérescence des cellules musculaires s'accompagnant de la présence de cellules jeunes en régénération tendant à 35 contrebalancer la perte cellulaire due à la dégénérescence. La dystrophie musculaire de Becker est, comme la dystrophie musculaire de Duchenne, une dystrophie musculaire due à une anomalie du gène DMD. La dystrophie musculaire de Becker est dix fois moins fréquente que la dystrophie musculaire de Duchenne. Endogène signifie produit par l'organisme lui-même. Par exemple, une hormone fabriquée par une glande de l'organisme est dite endogène, cette même hormone sera dite exogène si elle est administrée à la personne dans le cadre d'un traitement médical. Une enzyme est une protéine qui permet, facilite ou accélère spécifiquement telle ou telle réaction chimique dans notre organisme (digestion cellulaire, synthèse de protéines, réplication d'ADN...). L'épissage est une étape de la fabrication des protéines. Dans la première étape, la transcription, le message du gène est "transcrit" en ARN messager (un peu comme une photocopie de la région d'ADN qui porte le gène). Dans la seconde étape, l'épissage, l'ARN messager est "épissé" : certaines parties sont coupées et les morceaux restants sont réunis en un seul brin d'ARN messager mature qui ne contient que les informations nécessaires pour guider la synthèse de la protéine. L'espérance de vie est une donnée statistique : elle n'indique pas l'âge ultime que l'on peut atteindre. C'est la durée de vie moyenne des personnes nées dans la même période de temps, avec la même maladie, en supposant que tout au long de leur existence les indicateurs de santé restent identiques à ceux observés au moment où l'espérance de vie est calculée. L'European Neuromuscular Centre (ENMC) est une organisation visant à soutenir la recherche dans le domaine des maladies neuromusculaires. Il organise régulièrement des rencontres internationales rassemblant scientifiques et cliniciens sur une thématique donnée. WEB www.enmc.org/ Chaque gène est structuré en une alternance de séquences codantes : les exons, et de séquences non Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 codantes : les introns. On appelle "codant" les portions du gène qui sont utilisées par la machinerie cellulaire comme guide de montage pour la fabrication de la protéine et donc seuls les exons sont traduits en protéine. L'expression des gènes correspond à la quantité de protéine fabriquée à partir de ce gène. Un gène fortement exprimé conduit à la production de grosse quantité de protéine, un gène faiblement exprimé à la production de petite quantité de protéine. Les fibres musculaires, ou cellules musculaires, sont des cellules allongées, contractiles formant le muscle squelettique. >> Le muscle squelettique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Juin 2003. La fibrillation ventriculaire est un trouble du rythme cardiaque qui correspond à des contractions très rapides et désordonnées des ventricules cardiaques (cavités inférieures du cœur), qui ne permettent pas d'assurer l'apport suffisant de sang aux organes vitaux. Un gène est un "segment" d'ADN situé à un endroit bien précis (locus) sur un chromosome. Chaque gène contient des informations constituant le "plan de fabrication" d’une protéine. L'homologie entre 2 protéines est la similarité structurale et fonctionnelle qu'elles partagent. Ces protéines sont codées par deux gènes distincts qui ont un gène ancestral commun. Un produit immunogène provoque une réaction de défense, appelée réaction immunitaire, de la part de l'organisme. Les techniques in vitro (en latin : "dans le verre") sont, par opposition aux techniques in vivo (en latin : "dans le vivant") effectuées dans un récipient de laboratoire (autrefois en verre). L'inflammation est une réaction provoquée par une agression : infection, brûlure, allergie… dont le but est de se débarrasser de "l'agresseur" et de réparer les tissus "agressés". Les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l'angiotensine ou inhibiteurs de l'enzyme de conversion sont des médicaments d'utilisation récente, qui entrainent une dilatation des vaisseaux sanguins. Ils sont utilisés notamment dans le traitement de l’hypertension artérielle et de l’insuffisance cardiaque. On parle d'insuffisance cardiaque quand le cœur ne peut pas assurer un débit sanguin suffisant au bon fonctionnement des tissus de l'organisme. Sa gravité et son évolution dépendent de l’origine de la défaillance. L'IRM ou imagerie par résonance magnétique est une technique d'imagerie médicale qui permet d’obtenir des images en coupe ou en volume d'un organe ou d'une région du corps humain. Pendant l'examen, la personne est allongée, immobile, sur un lit mobile qui coulisse dans un appareil cylindrique constitué d’un aimant très puissant. Cet examen n'est pas douloureux. L'impression d'être enfermé, isolé, le bruit de la machine, la durée de l'examen peuvent cependant être un peu impressionnants. >> Diagnostic des maladies neuromusculaires, Repère Savoir & Comprendre, AFM, Janvier 2005. La jonction neuromusculaire est la zone de communication entre le nerf qui commande et le muscle qui agit. La kinésithérapie (kinêsis : mouvement en grec) dans les maladies neuromusculaires vise à minimiser les conséquences de l’immobilisation sur les muscles, les tendons et les articulations. Les mobilisations passives, les étirements et les postures luttent contre l’enraidissement, les rétractions musculaires, les déformations articulaires. Les principales techniques de kinésithérapie utilisées dans les soins des maladies neuromusculaires sont les massages, la physiothérapie, les mobilisations, les étirements, les postures, le travail actif aidé ou mobilisation active, la kinésithérapie respiratoire (toux assistée, désencombrement bronchique …). >> Maladies neuromusculaires et prise en charge orthopédique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2004. La kinésithérapie respiratoire entretient la mobilité du thorax, la souplesse des poumons, la liberté des voies aériennes et optimise la fonction des muscles respiratoires. >> Prise en charge respiratoire et maladies neuromusculaires, Repères 36 Savoir & Comprendre, AFM, Novembre 2006. Les maladies (d'origine) génétiques sont des maladies dues à des anomalies de l'ADN, c'est-àdire de l'information qui détermine le fonctionnement biologique de notre organisme. Cette information est présente dans nos cellules sous forme de chromosomes. Elle nous est transmise par nos parents et nous la transmettons à nos enfants. C'est pourquoi les maladies génétiques sont souvent familiales, c'est-à-dire qu'il peut y avoir plusieurs membres d'une même famille atteints par la maladie génétique. Une maladie est dite rare quand elle touche moins d'une personne sur 2 000. Les maladies rares font l'objet d'une politique de santé publique commune dans les domaines de la recherche, de l'information et de la prise en charge. WEB www.eurordis.org/ >page d'accueil en français > Maladies rares & médicaments orphelins WEB www.sante-jeunessesports.gouv.fr/ > Santé > Les dossiers de la santé de A à Z > Maladies rares La matrice extracellulaire est un réseau complexe de protéines dans lequel baignent les cellules. Elle assure la cohésion des cellules au sein d’un tissu et joue un rôle essentiel dans la constitution, le maintien, l'adhérence, le mouvement et la régulation des cellules. La matrice extracellulaire du muscle est spécialisée pour répondre aux contraintes mécaniques inhérentes à l'activité contractile des fibres musculaires. Les mécanismes physiopathologiques sont les évènements qui conduisent au développement d'une maladie. Les méganucléases sont des enzymes capables de reconnaitre et de couper l'ADN en des endroits particuliers (chacune repère une séquence d'ADN spécifique). Elles sont utilisées en thérapie génique pour découper une séquence d'ADN contenant une anomalie génétique. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Le Point sur... > Archives > Le point sur les "systèmes de recombinaison par les méganucléases". Les membres inférieurs dans le corps humain sont constitués par les hanches, les cuisses, les genoux, les jambes, les chevilles et les pieds. AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 Les membres supérieurs dans le corps humain sont constitués par les épaules, les bras, les coudes, les avant-bras, les poignets et les mains. Un modèle animal est un animal qui reproduit les caractéristiques de la maladie (à la fois sur le plan génétique et sur le plan clinique) permettant l'étude des mécanismes de la maladie ou l'essai de traitements. Un modèle cellulaire permet d'étudier les mécanismes biologiques d'une maladie à partir de cellules cultivées en laboratoire qui reproduisent les caractéristiques de cette maladie. Ces cellules peuvent provenir de personnes atteintes par la maladie, ou avoir été crées en laboratoire. Elles peuvent aussi servir à tester les effets d'un traitement potentiel. Le monoxyde d’azote (NO) ou oxyde nitrique est une substance qui entraîne une dilatation locale des vaisseaux (vasodilatateur local). Il exerce également divers effets encore à préciser - dans la mémorisation et la régulation du sommeil, la maturation et la mort cellulaire (apoptose), dans l'inflammation… Les muscles lisses sont situés dans les parois des vaisseaux sanguins, du tube digestif, et de certains organes, notamment l'appareil urinaire. Ce sont des muscles à contraction involontaire. Leur organisation est différente de celle des muscles squelettiques. Les muscles squelettiques sont les muscles attachés au squelette. En se contractant, ils font bouger les différentes parties de notre corps. Sous le contrôle de la volonté, ils sont également appelés muscles volontaires ou encore muscles striés à cause de leur aspect striés au microscope. >> Le muscle squelettique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Juin 2003 >> Le système musculaire squelettique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Septembre 2003 >> Organisation de la motricité, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2005 Une mutation est une modification du matériel génétique (ADN). Elle peut être spontanée ou induite par des agents extérieurs (agents dits "mutagènes" comme les radiations, certains produits toxiques...). AFM>Myoinfo Une mutation non-sens est une anomalie génétique qui conduit à la formation d'un message d'arrêt de la synthèse de la protéine (codon stop) prématuré : la protéine formée est donc plus courte. cellule dans le milieu environnant, provoquant une inflammation et des lésions des tissus alentours. Myobank-AFM / Institut de Myologie est une banque de tissus pour la recherche qui a été créée par l'AFM pour recueillir et conserver des prélèvements de tissus (muscle, peau...) et les acheminer vers des équipes de recherche qui travaillent dans le domaine des maladies rares. Au cours d'un essai clinique de phase I un médicament dont l'intérêt thérapeutique a été montré sur des modèles animaux et/ou cellulaires (essais précliniques) est administré pour la première fois à un petit groupe de volontaires sains, plus rarement à des malades, afin d'évaluer leur tolérance à la substance en fonction de la dose (Comment le futur traitement est-il absorbé et éliminé ? Comment se fait sa répartition dans les organes ? Est-il toxique et à quelles doses ? Existe-t-il des effets secondaires ?). WEB www.institut-myologie.org/ > Recherche > Banque de Tissus MYOBANK-AFM de l’Institut de Myologie Les myoblastes sont les cellules précurseurs des cellules musculaires. La myopathie facio-scapulohumérale (FSH) est une maladie musculaire rare, d'origine génétique. Elle se manifeste par une diminution de volume et une faiblesse des muscles du visage et des membres supérieurs à l’âge adulte ou dès l'adolescence. La prise en charge vise essentiellement à prévenir les complications et à améliorer le confort de vie. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Maladies neuromusculaires > les maladies > Myopathie facio-scapulo-humérale Les myopathies des ceintures se manifestent par une perte progressive de la force des muscles du bassin (ceinture pelvienne) et des muscles des épaules (ceinture scapulaire). Les gênes engendrées par la maladie et leurs évolutions peuvent être très variables allant de formes caractérisées par une fatigabilité importante à des formes entraînant la perte de la marche. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Maladies neuromusculaires > les maladies > Myopathies des ceintures. La myostatine est une protéine produite par les cellules musculaires squelettiques qui limite la croissance des muscles. La nécrose cellulaire est une mort accidentelle des cellules, due à des facteurs extérieurs (manque d'oxygène, intoxication, maladie...). Si la cellule est trop endommagée, elle se nécrose : elle se gorge d'eau au point d'éclater. Cela conduit au déversement du contenu de la 37 Un oligonucléotide est un petit fragment d'ADN ou d'ARN. >> Les essais thérapeutiques en questions, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. Un essai de phase I/II vise à démontrer la faisabilité, la tolérance et si possible l'efficacité d'un traitement en cours d'évaluation chez l'homme. >> Les essais thérapeutiques en questions, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. Au cours d'un essai clinique de phase II, un médicament, dont il a été montré au préalable qu'il été bien toléré (au cours d'un essai de phase I) est administré à un groupe de malades dans le but de déterminer l'efficacité thérapeutique, les doses optimales et la sécurité du traitement (Quel est le mode d’administration et la dose maximale tolérée ?). La phase II peut être divisée en deux étapes : la phase IIa étudie le dosage et la phase IIb l'efficacité du traitement. >> Les essais thérapeutiques en questions, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. Un essai de phase II/III permet de tester l'efficacité d'un traitement potentiel et son dosage en une seule étape : les phases II (dose et mode d'administration) et III (efficacité) de l'essai clinique sont regroupées en une seule. Au terme de l'essai, si les résultats sont positifs, une autorisation de mise sur le marché (AMM) peut être donnée. >> Les essais thérapeutiques en questions, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. Au cours d'un essai clinique de phase III, un médicament, pour lequel on a déterminé lors d'essais antérieurs l'innocuité et le dosage Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 optimum (essais de phase I et II), est administré à un grand groupe de malades, sur une longue durée, dans le but d'évaluer son efficacité thérapeutique en la comparant à celle d'un traitement de référence ou un placebo. Il permet aussi de mettre en évidence les interactions indésirables et les effets secondaires du traitement à moyen terme. Au terme de cet essai, le médicament peut obtenir une autorisation de mise sur le marché. >> Les essais thérapeutiques en questions, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Mars 2006. Les plasmides sont des molécules d'ADN d’origine bactérienne, généralement circulaires, capables de se multiplier de manière autonome dans un organisme. En thérapie génique, on les utilise comme vecteur pour introduire le gène-médicament dans les cellules de l'organe à soigner. Contrairement aux vecteurs viraux, ils ne risquent pas d'entrainer de réponse de défense de l'organisme (réaction immunitaire). Le poisson-zèbre est un modèle animal très utilisé en biologie du développement. Son rythme de vie est adapté au travail de recherche en laboratoire et ses embryons sont totalement transparents, ce qui permet d’observer directement le développement des organes sans recourir à des techniques longues ou sophistiquées. La prise en charge orthopédique traite des affections de l'appareil locomoteur et de la colonne vertébrale. Indissociable de la prise en charge globale (respiratoire, cardiaque, nutritionnelle, psychologique...), elle vise à empêcher ou retarder l'apparition et le développement des conséquences du manque de mouvement sur les os, les articulations et les différents groupes musculaires. La prise en charge orthopédique utilise différentes techniques complémentaires : la kinésithérapie pour masser et mobiliser, l'appareillage pour maintenir et soutenir le corps en bonne position, la chirurgie en complément de la kinésithérapie et de l'appareillage pour corriger et arrêter l'évolution de déformations orthopédiques. >> Maladies neuromusculaires et prise en charge orthopédique, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2004 Dans les maladies musculaires, un processus dystrophique est une altération du tissu musculaire qui associe la perte progressive de cellules musculaires (dégénérescence) compensée en partie par la régénération de nouvelles cellules et le développement d'un tissu de soutien (fibrose). Les protéases sont des enzymes, qui en coupant les protéines en petits morceaux (peptides), sont responsables de leur dégradation. Le protéasome est un complexe enzymatique responsable de la dégradation des protéines mal repliées, dénaturées ou obsolètes pour la cellule. Les protéines à dégrader sont marquées par une protéine appelée ubiquitine. Il faut une chaîne d'au moins quatre ubiquitines pour que le protéasome reconnaisse la protéine à dégrader. Chaque protéine a un (ou plusieurs) rôle(s) précis dans l'organisme. Leurs fonctions sont très variées : elles participent aux réactions chimiques essentielles à la vie, permettent la communication de "messages" à travers l'organisme, constituent l'architecture des tissus et organes, participent à la défense contre les maladies... Elles sont constituées d'un assemblage d'acides aminés. Une maladie héréditaire est dite récessive lorsque la personne malade a ses deux copies du gène celle reçue de son père et celle reçue de sa mère - porteuses de l'anomalie génique. Dans ce type de maladies génétique, les conséquences de l'anomalie génétique ne se manifestent que lorsque les deux copies du gène sont altérées. >> Conseil génétique et maladies neuromusculaires, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Septembre 2008. Les registres de patients sont des recueils centralisés de données médicales concernant des personnes atteintes par une même maladie. Ces données sont fournies, avec l'autorisation de celles-ci dans le respect du secret professionnel, par les médecins qui les suivent. Les registres permettent de mieux connaitre l’évolution et la répartition de la maladie et d'en améliorer la prise en charge. Une rétraction musculaire ou musculo-tendineuse est le 38 raccourcissement d'un muscle. En devenant plus court, le muscle rétracté limite le jeu des articulations adjacentes. Une revue Cochrane a pour but d'identifier quelles pratiques de soins sont efficaces, celles qui ne marchent pas et celles qui éventuellement sont néfastes. Elle repose sur une compilation et une analyse exhaustive de la littérature médicale et scientifique sur un sujet donné. Le processus suit une méthodologie rigoureuse : recensement des études publiées, sélection de celles qui sont méthodologiquement recevables, analyse de leurs données combinées (méta-analyse). Le résultat de cette méta-analyse fait généralement autorité. Le saut d'exon est une technique de "chirurgie du gène" qui a pour objectif de rétablir un "bon" cadre de lecture en éliminant un ou plusieurs exons porteurs de l'anomalie. La protéine produite est plus courte mais fonctionnelle. La scoliose est une déformation de la colonne vertébrale, qui se vrille et se courbe en forme d'S ou de C. Le stress oxydatif correspond à une situation où la cellule ne contrôle plus la présence excessive de molécules toxiques issues principalement de la respiration cellulaire : les radicaux libres. Ils peuvent endommager les cellules et l’ADN. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Le Point sur... > Archives > Le point sur le stress oxydatif et les maladies neuromusculaires Surexprimer une protéine, c'est la produire en quantité supérieure à la normale. Contrairement aux méthodes pharmacologiques basées sur l'emploi de molécules chimiques, la thérapie cellulaire est fondée sur l'utilisation de cellules vivantes. Cette technique consiste à prélever des cellules soit chez le patient à traiter, soit chez un donneur, à les purifier et éventuellement, à les modifier et les multiplier. Ces cellules sont alors réimplantées chez le malade pour remplacer des cellules déficientes ou disparues. Les tissus de soutien (ou tissus conjonctifs ou interstitiels) sont constitués de cellules dispersées AFM>Myoinfo Zoom sur la recherche dans la dystrophie musculaire de Duchenne Septembre 2009 dans de la matrice extracellulaire. Ils protègent les organes qu'ils entourent (emballage des tissus et organes, implication dans la défense immunitaire et la nutrition). La translecture est la poursuite de la lecture du message génétique audelà d'un signal de terminaison du message (codon stop) jusqu'au message de terminaison suivant. Certaines anomalies génétiques provoquent l'apparition d'un codon stop prématuré et donc un raccourcissement de la protéine. La translecture du codon stop prématuré permet de rétablir la production de la protéine entière. Treat-NMD est un réseau européen d'excellence dans le domaine dans maladies neuromusculaires, dont le but est de créer l'infrastructure qui garantit que les recherches les plus prometteuses atteignent les patients le plus rapidement possible. Depuis sa création en janvier 2007, TreatNMD s'est concentré sur le développement d'outils (registres de patients...) dont l'industrie, les cliniciens et les scientifiques ont besoin pour amener de nouvelles approches thérapeutiques à la clinique, et sur l'établissement des meilleures pratiques de soins des personnes atteintes de maladie neuromusculaire dans le monde. WEB www.treat-nmd.eu/ Un vecteur est un système permettant le transfert de gènes médicaments dans les cellules d'un AFM>Myoinfo organisme. Pour avoir un effet, un gène médicament doit accéder au noyau de la cellule, où est situé l'ADN. Il faut donc que le gène médicament traverse plusieurs barrières biologiques pour accéder d’abord à la cellule (en traversant les vaisseaux, les tissus conjonctifs), puis à l'intérieur de la cellule (en traversant la membrane plasmique délimitant la cellule) et enfin au noyau (en traversant la membrane nucléaire). Pour ce faire, le gène médicament est introduit dans un vecteur qui lui facilite le franchissement de toutes ces barrières. Le vecteur peut-être soit viral, soit non viral (plasmides, vecteurs lipidiques …). WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Le point sur ... > Archives > Le point sur un comparatif des vecteurs Un vecteur viral est un virus modifié, dit sécurisé, dont on a éliminé les éléments qui rendent malades (éléments pathogènes), en ne conservant que les éléments indispensables au virus pour atteindre le noyau des cellules. Le génome du virus est reconstruit pour y intégrer les séquences du gène médicament. WEB www.afm-telethon.fr > Tout l'univers AFM téléthon en un clic > Recherche > Le point sur ... > Archives > Le point sur un comparatif des vecteurs La ventilation assistée consiste à aider ou à se substituer, par un appareil de ventilation (appelé 39 ventilateur), la fonction des muscles respiratoires défaillante. Deux modes de ventilation assistée sont possibles : - la ventilation non invasive : un masque ou une pipette buccale relie la personne au respirateur, - la ventilation par trachéotomie : la personne est reliée au ventilateur par une canule de trachéotomie qui pénètre dans la trachée à la base du cou. >> Ventilation non invasive et maladies neuromusculaires, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Avril 2008 >> Trachéotomie et maladies neuromusculaires, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Octobre 2007 >> Prise en charge respiratoire et maladies neuromusculaires, Repères Savoir & Comprendre, AFM, Novembre 2006 La World Muscle Society (WMS) est une organisation qui réunit des scientifiques et médecins de différentes disciplines et travaillant dans le champ des maladies neuromusculaires. Elle organise chaque année un congrès international consacré aux avancées réalisées dans le domaine de la recherche fondamentale et clinique sur les maladies neuromusculaires. WEB www.worldmusclesociety.org