L'an passé, la Fédération des Aveugles et Handicapés Visuels de France nous a accordé une subvention pour le « génotypage de patients atteints de rétinite pigmentaire pour des gènes de l'épithélium pigmentaire de la rétine ». Cette subvention nous a permis de bien progresser dans ce domaine. Les résultats seront exposés ci-dessous.

Cette année, nous demandons une nouvelle subvention avec deux objectifs :

• - poursuivre le génotypage des patients dans le cadre d'une campagne nationale,
• - démarrer des travaux de recherche thérapeutique pour les maladies du nerf optique.

Présentation de l'équipe

Nos activités de recherche en ophtalmologie ont commencé au début des années 1990 avec la mise en place d'une petite équipe formée de plusieurs étudiants autour de Christian Hamel, lequel débutait en même temps une consultation (service d'Ophtalmologie, Montpellier) sur les maladies génétiques de la rétine.

Nous avons ainsi répertorié à ce jour plus de 1000 familles et constitué une banque génomique d'ADNs de patients atteignant plus de 3000 échantillons.

A partir de cette banque, nous avons découvert en 1997 RPE65, le 2ème gène responsable de l'amaurose congénitale de Leber. Nous avons alors constitué une colonie de chiens Briard atteints de cette maladie, qui a permis à l'équipe de Fabienne Rolling à Nantes d'effectuer des essais de thérapie génique qui seront lancés chez l'homme dans les toutes prochaines années.

En 2001, le chercheur Philippe Brabet qui est expert en biologie moléculaire et en modèles animaux, nous rejoignait pour explorer les rôles de RPE65, et plus généralement pour travailler sur la génétique de l'épithélium pigmentaire de la rétine. Il forme maintenant un groupe de recherche avec un médecin ophtalmologiste, deux étudiants et un technicien.

En 2000, nous avons découvert OPA1, le gène principalement responsable de l'atrophie optique dominante (AOD), la plus fréquente des maladies héréditaires du nerf optique. L'AOD est due à la dégénérescence progressive des cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). Depuis, nous avons découvert d'autres gènes responsables de cette maladie et nous mettons en place des études pour pouvoir un jour traiter cette pathologie qui demeure pour l'instant incurable. En 2004, Guy Lenaers, qui avait de son côté entrepris des études de biologie cellulaire sur des mutants de OPA1, nous a rejoints. Il dirige maintenant un groupe formé de trois autres chercheurs, de trois étudiants, d'un technicien, un professeur et d'un ophtalmologiste.

Enfin, Christian Hamel anime un troisième groupe de recherche génétique qui repose sur notre banque d'ADN et les familles, quelquefois très grandes, qui nous consultent. A partir de ces familles nous cherchons à identifier les gènes encore manquants. Ce travail est effectué par deux ingénieurs, deux étudiants et une technicienne.

Etat de la question et buts de la recherche

En France, plus de 110.000 personnes sont aveugles (acuité visuelle < 1/20), pour 50 % d'entre eux en raison de maladies héréditaires de la rétine. Ces maladies héréditaires sont dues soit à une perte des photorécepteurs et portent le nom de rétinites pigmentaires (RP) ou de dystrophies maculaires (MD), soit à une perte des cellules formant le nerf optique et portent alors le nom de neuropathies optiques (NO). Il n'y a actuellement aucun traitement efficace contre ces maladies.

Les RPs isolées peuvent être familiales (55 %) ou sporadiques (45 %) et sont dues à de très nombreux gènes : 45 à l'heure actuelle. Mais ces 45 gènes ne répondent qu'à 60 % des patients, indiquant que plusieurs dizaines d'autres gènes restent encore à découvrir.

Les NOs isolées sont aussi hétérogènes génétiquement avec 3 gènes pour l'AOD. Ces NOs sont dues à des mutations de protéines de la mitochondrie, laquelle sert dans chaque cellule de l'organisme à fournir de l'énergie. La question est de comprendre pourquoi des mutations de ces gènes conduisent à des maladies purement ophtalmologiques.

Notre but ultime est de mettre au point des traitements pour arrêter la dégradation visuelle de ces maladies. Bien que l es mécanismes de cette dégradation ne soient que partiellement élucidés, on peut s'attendre à ce qu'ils soient très diversifiés, et par conséquent nous pensons qu'il est utile d'explorer plusieurs approches dont la thérapie cellulaire et génique, la neuroprotection et les traitements pharmacologiques.

L'objectif général de notre laboratoire repose ainsi sur :

• - La consultation des patients dans le centre de référence maladies rares que nous dirigeons à Montpellier, grâce aux liens étroits que nous avons tissés avec les associations de patients.
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• - L'élucidation des causes génétiques dans notre laboratoire et avec nos partenaires en France et à l'étranger.
• - La mise au point de modèles animaux à l'Institut des Neurosciences de Montpellier que nous dirigeons aussi, qui permettent de tester nos hypothèses et d'effectuer des essais pré-cliniques.
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• - La mise en place d'essais cliniques qui seront possibles dans les prochaines années au centre de référence de Montpellier qui regroupe autour de lui un lit de thérapie génique, le centre d'investigation clinique pour les biothérapies, et le centre de recherche en biothérapies.

Premier projet : génotypage des rétinites pigmentaires

Travaux effectués

En 2006, grâce à la subvention de la FAF, nous avons pu poursuivre ce travail de longue haleine qui nous a permis de réaliser les opérations suivantes :

• - Tester 249 patients non apparentés atteints de rétinite pigmentaire et 82 autres aussi non apparentés ayant diverses formes de maladies génétiques rétiniennes, sur les gènes RRH, RGR et IRBP (en cours).
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• -Identifier 3 familles ayant des mutations dans un nouveau gène, KCNV2, responsable d'une forme particulière de dystrophie des cônes avec ERG scotopique supernormal.
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• -Fournir un diagnostic à 56 familles atteintes de divers types de maladies héréditaires de la rétine :
  • o rétinite pigmentaire liée à l'X : 11 familles
  • o syndrome de Usher : 12 familles
  • o maladie de Stargardt : 10 familles
  • o amaurose congénitale de Leber : 5 familles
  • o achromatopsie congénitale : 3 familles
  • o maladie de Best : 4 familles
  • o choroïdérémie : 2 familles
  • o syndrome de Bardet Biedl : 3 familles
  • o atrophie optique dominante : 3 familles
  • o neuropathie optique de Leber : 3 familles
• - Rechercher des nouveaux gènes sur 3 familles atteintes de rétinite pigmentaire (3 loci nouveaux en 10q24.1-26.1, 7p22.1-22.3 et 6q12-q13), travail en cours.
• -Développer avec le Centre National de Génotypage d'Evry, la localisation chromosomique et la recherche de nouveaux gènes à partir de 12 familles atteintes de rétinite pigmentaire (travail en cours).

Projet

Pour 2007, nous lançons un grand projet de génotypage des formes dominantes autosomiques de rétinite pigmentaire.

Le besoin en génotypage de ces formes de RP est important, c'est pourquoi il a été mis en œuvre dans la plupart des grands pays dont les USA, le Royaume Uni, l'Espagne, l'Italie, le Japon et la Chine. En France, hormis des études assez anciennes que d'autres et nous-mêmes (Bareil et al., 1997 ; 1999) avions effectuées quand seuls 2 gènes étaient connus pour ces RP, il n'a plus été à l'ordre du jour depuis.

Ce manque est d'autant plus criant que le génotypage de la plupart des formes de maladies héréditaires de la rétine, moins fréquentes que les RP dominantes autosomiques, est réalisé en France, notamment pour les RP liées à l'X (laboratoires de M. Claustres et J. Kaplan), pour le syndrome de Usher (laboratoires de M. Claustres et C. Petit), pour l'amaurose congénitale de Leber (laboratoire de J. Kaplan), pour la maladie de Stargardt (laboratoires de D. Allorge et J. Kaplan), pour le syndrome de Bardet Biedl (laboratoire de H. Dollfus) et pour la choroïdérémie (laboratoire de M. Claustres).

Nous réaliserons ce travail à Montpellier, à partir de patients venant de toute la France, envoyés par nos collègues, à savoir les 4 centres de référence en France sur les maladies génétiques de la rétine (J Sahel, Paris ; J-L Dufier, Paris ; H Dollfus, Strasbourg ; C Hamel, Montpellier) et d'autres équipes actives dans ce domaine (F Béhar Cohen, Paris ; S Defoort, Lille ; J. Kaplan, Paris ; S Odent, Rennes ; M Weber, Nantes ; X Zanlonghi, Nantes).

Ce projet permettra :

• - D'identifier la mutation causale dans près de 40 % des cas de RP dominante autosomique isolée. L'identification de la mutation causale permettra de fournir un diagnostic certain et donc un conseil génétique fiable aux familles, avec pour conséquence des choix parentaux éclairés et un meilleur suivi des descendants.
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• - D'améliorer la connaissance des RPs, d'où la possibilité pour l'ophtalmologiste spécialisé de reconnaître plus facilement le type de la maladie et de guider le diagnostic moléculaire. D'où aussi une meilleure anticipation de l'évolution de la maladie du patient.
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• - De constituer des groupes de patients génétiquement homogènes pour les essais cliniques qui se développent actuellement, sachant que l'interprétation des résultats des essais cliniques devra obligatoirement se faire à la lumière du gène en cause, puisque le mécanisme de la maladie est étroitement lié au gène responsable.

Second projet : mise au point d'un traitement des maladies héréditaires du nerf optique

Résultats précédents

A la suite de la découverte du gène OPA1, responsable des cas les plus nombreux d'atrophie optique dominante, un second gène, OPA3, auparavant connu pour donner des formes récessives, a été incriminé aussi dans les formes dominantes par le groupe de Pascal Reynier à Angers. L'an passé, nous avons identifié un troisième gène responsable de formes dominantes d'atrophie du nerf optique, qui cause aussi des surdités, et dont nous ne pouvons révéler ici l'identité pour des raisons de confidentialité.

Projet

Un premier aspect de ce projet concerne la fabrication des souris modèles pour les différents gènes que nous avons découverts, OPA1 et OPA3. Ces modèles sont absolument nécessaires pour comprendre les causes de la perte des fibres du nerf optique. Ils nous permettront notamment de rechercher si les différentes catégories du nerf optique sont touchées de manière semblable ou non, d'examiner quelles fonctions des mitochondries sont affectées, et quels types de thérapie on peut appliquer.

Un second aspect du projet est relatif au dernier gène que nous avons découvert (cf 4.1), qui code pour une protéine jouant un rôle protecteur majeur contre la mort des neurones des nerfs optique et auditif.

Notre projet est d'étudier quels sont les moyens pour augmenter la production de cette protéine directement dans le nerf optique, afin de protéger ce dernier en cas de maladie génétique, voire de glaucome, ce qui permettrait aux patients de diminuer leur risque de perte de vision.

Docteur Christian Hamel
Directeur Inserm U583
Physiopathologie et thérapie des déficits sensoriels et moteurs
Hôpital St Eloi - Montpellier - Février 2007