Families of Spinal Muscular Atrophy Canada
(Amyotrophie Spinale)

 

Recherche

Vue d’Ensemble de la Recherche sur l’Amyotrophie Spinale
Par: Chris Spancake, Ph.D., Directeur de la Recherche de  Families of SMA
(Traduit de l’anglais depuis l’article original :  Spinal Muscular Atrophy Research Overview)

  
Une des premières questions posée après avoir reçu le diagnostic d’amyotrophie spinale et avoir découvert qu’il n’existe pas de traitement est :  “Qu’est ce qui est fait pour trouver un traitement et combien de temps cela va prendre ? ” Le but de cet article est de donner une réponse à ces questions. Cette vue d’ensemble du processus de recherche vous aidera à mieux comprendre ce qui a déjà été accompli, ce qui est effectué actuellement, et ce qu’il reste à faire à l’avenir.

La prise en charge de l’amyotrophie spinale est un challenge quotidien pour chacun de nous, et part de ce challenge est de se fixer des buts et des espoirs réalistes. L’objectif de trouver un traitement  pour la l’amyotrophie spinale est réaliste et accessible ! Cette seule année 2000 é été marquée par des progrès significatifs de la recherche parmi lesquels : 

  • Pour la première fois, une collaboration entres les chercheurs de l’ Ohio State University, l’ Université de Wuerzburg en Allemagne, et le Northeast Wales Institute a réussi a répliquer la SMA chez la souris et a démontré qu’elle pouvait être corrigée par de grandes quantités de protéine SMN2. * (détails)

  • Une collaboration entre Yvonne Hofmann, Christian L. Lorson, Stefan Stamm, Elliot J. Androphy and Brunhilde Wirth a conduit à l’identification d’un facteur d’épissage qui peut restaurer la protéine SMN complète à partir du gène SMN2. Ces chercheurs ont pu identifier le premier agent/facteur capable de restaurer in vivo un transcrit complet de SMN2 menant à la production de la protéine SMN2 complète à près de 80 % *( détails

* recherche financée par Families of SMA

Ces découvertes, bien qu’essentielles, ne sont qu’une étape du chemin qui doit être parcouru. Ce parcours nécessite des investissements considérables dans la recherche. Les différentes étapes de la découverte et du développement d’un traitement sont décrites ci-dessous. Une brève description de chacune de ces étapes est donnée en précisant où nous en sommes actuellement.
 

Etape Description Statut
Identification du gène

Identification de la cause génétique en déterminant le gène responsable de la SMA et sa localisation.

Terminé

Détermination du défaut génétique

Détermination de la partie du gène qui est différente entre les patients et les personnes non affectées.

Terminé

Les gènes contiennent l’information qui permet la production de diverses protéines dans la cellule. L’étape suivante consiste à déterminer quelles sont les protéines manquantes et celles qui ne fonctionnent pas correctement en raison du gène défectueux. 

La protéine a été identifiée et caractérisée.

Compréhension biochimique de la maladie et de son processus développement

Détermine quelle est la fonction de la protéine dans la cellule. Il existe souvent plusieurs interactions biochimiques complexes, qui doivent être comprises, ce qui peut mener à l’identification de “cibles” thérapeutiques potentielles. 

En cours

Screening à haut débit

Des expériences sont conçues afin de voir si une cible potentielle ou une interaction biochimique peut être modifiée/ altérée en l’exposant à des molécules. La technique de screening à haut débit est une technologie très automatisée et très sensible qui permet de cribler des centaines de milliers de molécules très rapidement. Le résultat de ces tests est un ensemble de molécules potentiellement intéressantes.

Débuté

Optimisation

Les chimistes modifient les molécules provenant du screening afin de les rendre plus efficaces et sélectives.

Non commencé.

Développement de modèles animaux et test d’efficacité

L’intérêt des modèles animaux est multiple.

D’abord, si il est possible de créer un défaut génétique chez un animal et que cet animal montre les symptômes de la SMA, cela confirme l’hypothèse de l’identification génétique de la maladie.

Ensuite , le modèle animal permet d’étudier plus précisément quand et où apparaissent les différentes manifestations de la maladie.

Le troisième intérêt du modèle animal est de pouvoir être utilisé pour tester les molécules qui proviennent des tests de screening à haut débit et de leur optimisation. Ils permettent de voir si ces molécules ont un effet pour ralentir ou prévenir la progression de la maladie. D’autres formes de recherche thérapeutique peuvent également être conduites à partir des modèles animaux.

Des modèles animaux ont été développés

Test de toxicité et évaluation pré-clinique

Avant de procéder aux tests chez l’homme, de nombreux autres tests sont réalisés pour caractériser le métabolisme de la molécule, ses propriétés physiques et chimiques et confirmer que la molécule n’a pas de toxicité significative chez l’animal. 

Non commencé

Test cliniques

A ce point des tests cliniques très contrôlés peuvent commencer. Les tests de phase 1 sont conçus pour être sûr que la molécule n’est pas toxique. Seul un petit nombre de personnes est soumise à ces tests et les doses prescrites vont de très faibles quantités puis sont augmentées graduellement. Supposant que la non toxicité et la tolérance de la molécule sont prouvées en phase I, les tests cliniques de phase II peuvent débuter. Les test de phase II sont conçus pour continuer les études de sécurité mais également pour démarrer l’évaluation de l’efficacité de la molécule chez les patients.

Si les signes d’efficacité sont démontrés et qu’il n’y a pas d’effet secondaires graves, les tests de phases III sont conduits chez un nombre plus important de patients.

Des tests cliniques ont été initiés pour des molécules connues comme le gabapentin, le riluzole, la créatine.

Les résultas de ces études ne sont pas publiés.

Les molécules pouvant augmenter la quantité de SMN2 ne sont pas encore disponibles. Ces molécules devront être testées d’abord dans les modèles animaux avant d’être testées chez l’homme. 

 

Le rôle de Families of SMA dans la recherche

Families of SMA essaie de contribuer à la découverte d’un traitement principalement par 3 moyens principaux :

  • Families of SMA apporte un soutien financier aux recherches essentielles. Chaque année, les chercheurs soumettent des projets détaillés de financement de recherche à FSMA. Ces propositions sont revues et étudiées par le comité scientifique qui utilise un processus similaire à celui utilisé par le National Institute of Health (NIH).

  • Families of SMA organise et soutient un congrès international de recherche qui a lieu chaque année et qui permet aux scientifiques de présenter leur résultats, de partager leur idées et de prévoir les futures collaborations et les prochaines études. Ces collaborations sont essentielles dans la recherche pour un traitement. Il est important que les scientifiques ait un lieu pour présenter et partager leur résultats. Ceci permet un minimum de duplication des recherches et un maximum de complémentarité.

  • La troisième voie utilisée par Families of SMA pour contribuer à la découverte d’un traitement est de mener des campagnes de lobbying afin d’encourager le gouvernement à financer la recherche sur la SMA.

Au jour d’aujourd’hui, Families of SMA à financé la recherche à hauteur de 8 millions de Dollards US, et a ainsi contribué à la réalisation des projets suivants 

  • Identification du chromosome contenant le gène SMN

  • Détermination du défaut génétique

  • Identification de la protéine SMN

  • Démarrage des tests et du screening à haut débit avec Aurora Biosciences

  • Développement de plusieurs modèles animaux qui miment l’amyotrophie spinale humaine

  • Démonstration que l’augmentation du taux de protéine SMN 2 corrige la SMA.

  • Identification d’un chemin capable de restaurer la protéine SMN2 complète.

De plus, Families of SMA a financé les recherches ayant conduit aux:

  • Développement du test sanguin pour le diagnostic de la SMA

  • Développement du test sanguin pour le diagnostic des porteurs de la SMA

  
La simple comparaison de la liste des éléments accomplis avec celle de ceux qui restent à faire, suffit pour voir les progrès qui ont été réalisés ! A partir de maintenant, moins d’importance sera accordée à la génétique de la maladie et les efforts seront portés sur la compréhension de la fonction de la protéine SMN, et la recherche des différentes manières d’augmenter la quantité de cette protéine. Un travail sera poursuivi sur les modèles animaux pour mieux comprendre les mécanismes d’évolution de la maladie. En particulier, nous espérons que les modèles animaux donneront des indices pour savoir quand les moto-neurones perdent leur fonction. Nous voulons aussi savoir si les moto-neurones sont vivants et ne fonctionnement pas, ou si ils ne sont pas viables du tout. Evidemment si les moto-neurones se sont pas viables, il ne serait pas réaliste d’espérer les ramener en vie, mais il serait raisonnable de ralentir ou de prévenir la perte de plus de neurones. Par contre, si les moto-neurones sont vivants et qu’ils ne fonctionnement pas, une thérapie restaurant leur fonction peut être envisagée.

La première priorité de Families of SMA est tournée vers les processus traditionnels de découverte de médicaments, avec l’espoir de trouver une molécule augmentant la quantité de protéine SMN. Nous pensons que cette approche est celle qui offre la plus grande probabilité de succès et qu’elle peut aboutir rapidement grâce aux avancées technologiques et aux découvertes récentes.

Il existe d’autres approches pour augmenter les niveaux de protéine, comme la délivrance ciblée de la protéine ou la correction du défaut par thérapie génique. Il faut toutefois comprendre que la délivrance ciblée de la protéine comme la thérapie génique sont intrinsèquement très complexes et que ces approches vis a vis du moto-neurone sont encore plus complexes. En conséquence, des recherches plus fondamentales doivent être faites dans ces domaines et le temps nécessaire pour développer une thérapie pour l’homme sera plus long. La thérapie cellulaire par cellule souche est un domaine qui en est encore à un état plus récent, mais qui doit être suivi de très près, car il offre la possibilité de restaurer la fonction des moto-neurones dans le cas où les moto-neurones seraient perdus. De nombreuses maladies neurologiques pourront bénéficier de la thérapie cellulaire et les financements proviennent à la fois du gouvernement et d’associations pour d’autres maladies.

Families of SMA supporte a la fois la voie de recherche traditionnelle et les approches alternatives. Les principaux chercheurs ayant reçu un financement de Families of SMA cette année sont cités ci-dessous avec le champ de leur recherche.

 

Etape de la
recherche

Centres de recherche actuels de FSMA

Compréhension 
biochimiques de 
la processus de 
la maladie et
développement 
des tests

Dr.Arthur Burghes - Dept of Medical Biochemistry, The Ohio State University

Dr. Christine DiDonato - Molecular Genetics Laboratory, Children’s Hospital of Eastern Ontario Research Institute, Canada

Dr. Klemens Hertel - Dept. of Microbiology and Molecular Genetics, University of California, Irvine

Dr. Brunhilde Wirth - Institute of Human Genetics, University Bonn, Germany

Dr. Nathalie Gendron - Molecular Genetics Laboratory, Children’s Hospital of Eastern Ontario Research Institute, Canada

Dr. Alexander MacKenzie - Molecular Genetics Laboratory, Children’s Hospital of Eastern Ontario Research Institute, Canada

Dr. Kay Davies, University of Oxford, Dept. of Human Anatomy and Genetics, UK

Dr. Matthew Dunckley, Imperial College of Science, Technology and Medicine,UK

Dr. Elliot Androphy - Tufts University School of Medicine and New England Medical Center

Dr. Roberto Testi, University of Rome, Dept. of Experimental Med. and Biochemical Sciences, Italy

Dr. Arnold Munnich, INSERM, France

Dr. Louis Kunkel, Children's Hospital of Boston

Screening à 
Haut Débit

Families of SMA and Aurora Biosciences Collaboration

Dr. Arthur Burghes, The Ohio State University

Développement 
de modèle 
animaux et test d’efficacité 

Dr. Arthur Burghes - Dept of Medical Biochemistry, The Ohio State University

Dr. Louise Simard, Centre de Recherche, Hopital Sainte Justine, Canada

Dr. Judith Melki, INSERM, Molecular Neurogenetics Laboratory, France

Autres formes de thérapies

Dr. Eric Hoffman, Children’s National Medical Center Research Center for Genetic Medicine

Dr. Jianhua Zhou, New England Medical Center

Dr. David Fink, Molecular Genetics & Biochemistry, University of Pittsburgh

Dr. Jonathan Francis, Cecil B. Day Center for Neuromuscular Research at Massachusetts General Hospital

Dr. Thomas Crawford, Johns Hopkins Hospital

Dr. Christina Brahe-Institute of Medical Genetics, Catholic University, Rome, Italy

Dr. Richard Zeman - Department of Cell Biology and Anatomy, New York Medical College

 
Dans les années à venir nous espérons augmenter notre compréhension du fonctionnement de la protéine SMN, ce qui mènera à de nouvelles cibles pour élaborer des traitements. Nous savons que les tests de screening à haut débit qui seront développés sur des centaines de milliers de molécules conduiront à l’identification de composés, qui nous l’espérons augmenteront le taux de protéine SMN.

Grâce aux modèles animaux, nous sommes en bonne position pour comprendre et tester de nouvelles molécules, pour voir si elles sont efficaces ou pour tester les formes alternatives de traitement lorsqu’elle auront été développées. Démontrer l’efficacité chez les modèles animaux sera une nouvelle étape significative et conduira alors à l’étape suivante . La prochaine étape - Les tests cliniques chez l’homme!

   

Christopher Spancake est Directeur des Recherches pour Families of SMA depuis 1998. Il a 12 ans d’expérience en développement pharmaceutique et sa contribution est inestimable. Chris est responsable de la réception des demandes de bourses de recherche et coordonne les rencontres et les revues du comité scientifique de Families of SMA. Il coordonne également les rencontres internationales des groupes de recherches sur la SMA. Chris ne partage pas seulement son expertise scientifique mais également  son expérience personnelle, son fils Brian ayant une amyotrophie spinale de type I. Actuellement Chris travaille chez Amgen en recherche sur la découverte de molécules.
  

Extrait de Directions, Edition spéciale , Automne 2000


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