Christopher E. Henderson*, Thierry Bordet° and Rebecca Pruss°

*INSERM U.382 – IBDM, Campus de Luminy – Case 907, 13288 MARSEILLE Cedex 09; chris@ibdm.univ-mrs.fr

°Trophos, S.A., Luminy Biotech Entreprises, Campus de Luminy – Case 931, 13288 MARSEILLE Cedex 09; tbordet@trophos.com, rpruss@trophos.com

On peut distinguer trois niveaux d’intervention pour tenter de bloquer la progression des amyotrophies spinales infantiles : (a) restaurer le niveau de SMN pleine-longueur par thérapie génique ou en modulant l’épissage de smn2; (b) restaurer la fonction de SMN dans le processing des ARN ou d’autres fonctions cellulaires; (c) empêcher la cascade d’évènements qui conduisent de la réduction du niveau de SMN à la dégénérescence puis à la mort du motoneurone. Le travail décrit ici concerne la troisième approche, mais il est probable qu’une thérapie efficace nécessitera une intervention à plusieurs niveaux.

Au cours du développement embryonnaire normal, près de la moitié des motoneurones initialement présents meurent par apoptose. Bien que ce processus de mort cellulaire ne soit pas identique à celui observé dans les ASI, nous avons utilisé ce modèle pour mieux comprendre les mécanismes de dégénérescence et de mort du motoneurone, et pour identifier les moyens d’empêcher cette mort:

1. le modèle de culture purifiée de motoneurones que nous avons développé nous permet de mimer la mort naturelle du motoneurone dans un puits de culture. Nous l’avons utilisé pour identifier près de 15 protéines naturelles qui favorisent efficacement la survie des motoneurones. Ces protéines sont appelées facteurs neurotrophiques ;
2. lorsqu’ils ont été testées in vivo dans des modèles animaux, tous ces facteurs neurotrophiques ont significativement réduit la mort des motoneurones. Le modèle permet donc d’identifier de " vrais positifs ". Toutefois, de nombreuses difficultés empêchent actuellement l'utilisation de protéines recombinantes dans la moelle épinière des patients.

Nous avons donc fait l’hypothèse que si nous pouvions adapter le modèle de culture purifié de motoneurones au criblage de composés médicamenteux, il serait possible d’identifier des molécules ayant une forte probabilité d’être active in vivo. La jeune société de biotechnologie, Trophos a maintenant établi et validé une plate-forme unique de criblage à haut débit dans ce but. Les motoneurones purifiés sont ensemencés à l’aide de robots dans des plaques de cultures et induits à mourir soit par privation de facteurs neurotrophiques soit par des doses élevées d’acides aminés excitotoxiques. Les composés de la chimiothèque Trophos sont ajoutés en même temps et testés pour leur capacité à empêcher la mort cellulaire. Les neurones survivants sont comptés à l’aide d’un instrument spécialement développé par Trophos, le " flash cytometer ", qui réalise une image fine de tout le puits de culture en moins d’une seconde. Les composés actifs subissent ensuite un criblage secondaire, une optimisation chimique et une étude pharmaco-toxicologique. Les composés retenus à l’issu de cette optimisation sont tester dans des modèles animaux. Actuellement, plus de 40 000 molécules ont été testées et plusieurs hits ont été confirmés et sont en cours d’optimisation. En parallèle, nous menons les études nécessaires à la caractérisation de leurs mécanismes d’action. Malgré le taux important d'élimination de molécules pendant le développement d’un médicament, nous espérons identifier un nouveau candidat médicament dans l’année.