Nouvel outil pour mesurer les résultats des essais cliniques sur la maladie de Huntington

Lorsque les patients participent à des essais cliniques, il doit y avoir une sorte de lecture pour déterminer si le nouveau traitement a fonctionné. Il est important de connaître deux choses essentielles : quoi mesurer et comment le mesurer. Dans le cas de la MH, ces obstacles ont contrarié les scientifiques et les médecins pendant des années. Les dernières recherches proposent une nouvelle approche astucieuse pour surmonter ces deux défis d’une nouvelle manière. Ces résultats pourraient offrir un outil précieux pour étudier de nouvelles thérapies contre la MH entrant dans les essais cliniques.

Quoi mesurer et comment le mesurer : cela semble simple. Et parfois, ça l’est. Par exemple, pour tester un nouveau médicament hypocholestérolémiant, les médecins prélèvent le sang des patients après le traitement, mesurent le cholestérol et le comparent aux niveaux antérieurs au traitement. Dans ce cas, le quoi est évident (le cholestérol), et le comment est simple car le cholestérol est une substance importante, semblable à de la graisse, qui peut facilement être séparée du sang et mesurée.

Mais, dans le cas des essais cliniques sur la MH, le quoi et le comment sont beaucoup plus compliqués.

Le « Quoi »

La MH est causée par une mutation génétique qui modifie la composition de la protéine huntingtine, ce qui rend la protéine toxique. Cette protéine huntingtine mutante qui se dérègle dans les neurones provoque tous les cas de MH. La huntingtine mutante interfère avec de nombreuses fonctions neuronales vitales, notamment le transport du chargement cellulaire, la régulation des gènes et la production d’énergie.

La huntingtine mutante vit normalement à l’intérieur des cellules, y compris les cellules cérébrales. Mais la mesure de la huntingtine mutante à l’intérieur du cerveau nécessite une biopsie cérébrale, ce qui est loin d’être idéal si vous pouvez l’éviter. La chasse est donc ouverte pour trouver des moyens moins invasifs de quantifier cette protéine délicate.

Vous vous souvenez que je viens de vous dire que la huntingtine se trouve normalement à l’intérieur des cellules cérébrales ? Eh bien, ce n’est pas toujours le cas. Parfois, la huntingtine mutante est libérée, probablement à la suite de la mort des neurones. Lorsqu’une cellule cérébrale meurt, les membranes se décomposent, ce qui permet au contenu de se répandre. Cela signifie qu’une grande quantité de huntingtine mutante qui était autrefois contenue dans la cellule est maintenant libre. Le cerveau nettoie rapidement le désordre laissé par la cellule mourante, mais avant d’être décomposé, une partie du contenu traverse le liquide qui baigne le cerveau, appelé liquide céphalorachidien.

Le liquide céphalorachidien circule dans tout le cerveau et la moelle épinière. Les médecins peuvent insérer une fine aiguille dans l’espace situé sous la moelle épinière et prélever de petites quantités de liquide céphalorachidien. En analysant le liquide, les médecins peuvent avoir un petit aperçu de ce qui se passe à l’intérieur du cerveau sans biopsie cérébrale.

Une nouvelle étude des Drs Amber Southwell, Michael Hayden et leurs collègues pose la question suivante : « Pourrions-nous mesurer les niveaux de huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien et les utiliser pour nous informer sur les niveaux de huntingtine mutante dans le cerveau ? » Et la réponse est oui !

Les chercheurs disposent de trois éléments de preuve à l’appui de cette nouvelle découverte passionnante.

Ils ont commencé par mesurer la protéine huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien des porteurs de la mutation MH. Ils ont prélevé des échantillons sur des porteurs de la mutation à différents stades de la maladie : avancé, début-milieu et avant l’apparition des symptômes. Les chercheurs voulaient voir si les niveaux de huntingtine mutante augmentent dans le liquide céphalorachidien à mesure que la maladie progresse.

Comme ils l’avaient prédit, les niveaux de huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien étaient les plus élevés chez les personnes qui étaient à des stades plus avancés de la maladie, et plus faibles aux premiers stades de la maladie. La raison pour laquelle il en est ainsi n’est pas claire : il se peut que davantage de cellules cérébrales meurent au cours de la MH, ce qui libère davantage de protéine huntingtine mutante, mais d’autres études seront nécessaires pour vérifier si c’est le cas.

Bien que cette corrélation soit prometteuse, les chercheurs ont voulu aller plus loin pour confirmer que les cellules cérébrales mourantes étaient réellement la source de la huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien. Ils se sont donc tournés vers les souris.

Les chercheurs ont empoisonné une petite zone de cellules cérébrales. Lorsque les cellules ont commencé à mourir, ils ont observé un pic important des niveaux de huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien. Cela pourrait être dû au fait que les cellules mourantes ont déversé leur contenu dans le cerveau, et qu’une partie de ce contenu, y compris la huntingtine mutante, s’est déplacée dans le LCR.

Outils de silençage de la huntingtine

L’une des applications les plus utiles de la mesure de la huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien serait de tester de nouvelles thérapies contre la MH. Une voie de recherche prometteuse consiste à réduire directement les niveaux de protéine huntingtine mutante. Par exemple, un nouveau type d’approche thérapeutique contre la MH appelée silençage génique vise à ralentir ou à arrêter la progression de la maladie en réduisant les niveaux de huntingtine mutante. (Cliquez ici pour un article de HDBuzz sur le silençage génique : http://en.hdbuzz.net/023).

Comme preuve de concept, des chercheurs ont traité des souris modèles de la MH avec des médicaments de silençage génique connus pour réduire les niveaux de huntingtine mutante dans le cerveau. Lorsqu’ils ont prélevé des échantillons sur les animaux ayant subi un silençage génique, ils ont constaté que les niveaux de huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien avaient également été réduits ! Cela suggère que la mesure de la huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien pourrait être une bonne lecture pour mesurer si les médicaments de silençage génique dans les essais cliniques sur la MH fonctionnent.

Le « Comment »

L’idée de mesurer la huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien existe depuis un certain temps, mais elle pose un énorme défi technique. Comme expliqué dans cet article de HDBuzz (http://en.hdbuzz.net/197), la huntingtine mutante n’est qu’une des nombreuses protéines présentes dans le liquide céphalorachidien. L’isoler et la mesurer, c’est comme chercher une aiguille dans une botte de foin.

Mais l’autre découverte importante de cet article est une nouvelle méthode ultra-sensible de mesure de la huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien.

La technique utilise une paire de protéines appelées anticorps qui reconnaissent et se fixent spécifiquement à la huntingtine mutante et non à d’autres protéines du liquide céphalorachidien. En fait, les anticorps sont si spécifiques qu’ils ne reconnaissent que la huntingtine mutante toxique, et non la huntingtine normale et saine, qui est également produite chez les patients atteints de la MH. Il est important de noter qu’elle peut identifier la huntingtine mutante flottant seule dans le liquide céphalorachidien ou liée à d’autres protéines dans des amas multi-protéiques, ce qui est généralement l’endroit où elle se trouve.

L’un des anticorps de la paire est fixé à une minuscule bille, et l’autre est fixé à une étiquette luminescente. Les anticorps s’accrochent à la huntingtine mutante. Ensuite, les billes sont collectées, entraînant avec elles la huntingtine mutante. Enfin, les billes et la huntingtine mutante sont introduites dans une machine spéciale qui peut détecter la lumière émise par l’étiquette, ce qui permet de quantifier la quantité de huntingtine mutante. (Plus il y a de lumière, plus il y a d’anticorps, plus il y a de huntingtine mutante.) Cette combinaison d’anticorps très spécifiques et de mesure précise de la lumière luminescente a donné aux cliniciens et aux chercheurs un autre outil fiable pour mesurer la huntingtine mutante dans le liquide céphalorachidien.

Cette nouvelle technique complète une autre technique récemment décrite utilisant des méthodes similaires, qui a donné des résultats similaires (http://en.hdbuzz.net/197). Il est passionnant de constater que cette nouvelle étude fournit la première preuve que la protéine huntingtine mutante mesurée dans le LCR provient du cerveau, probablement des cellules mourantes. Plus important encore, le traitement des cerveaux avec des médicaments qui réduisent les niveaux de mHTT entraîne des changements rapides dans les niveaux de LCR.

Cela signifie que, quelle que soit la technique utilisée pour mesurer la HTT, les chercheurs qui planifient des essais de silençage génique chez l’homme disposent d’un nouvel outil puissant pour voir dans quelle mesure ces médicaments fonctionnent. Nous sommes très enthousiastes à propos de ces essais, dont le premier commence tout juste, et cette technique est un nouvel ajout puissant pour tester ces médicaments chez les patients atteints de la MH.

En savoir plus

• Manuscrit original décrivant une nouvelle technique (accès libre)