Nouvelles du congrès de l'ARVO 2008

Par le Docteur Christian HAMEL

Le congrès de l'ARVO (l'Association Américaine de Recherche en Vision et en Ophtalmologie) s'est comme d'habitude tenu à Fort Lauderdale, cette année du 27 avril au 1er mai 2008, sous le soleil de la Floride. Le nombre des communications (6124) est encore en légère augmentation par rapport à celui de l'an passé (6044).

Nouvelles données en génétique

Rétinites pigmentaires

Dans la rétinite pigmentaire, notamment dans les formes à transmission récessive autosomique, les gènes en cause restent encore inconnus dans environ la moitié des patients. Une région chromosomique appelée RP25 (locus) avait été identifiée il y a 10 ans par le groupe de S Bhattacharya en Angleterre, en faisant une cartographie primaire à partir de familles. Depuis, des familles pakistanaises, espagnoles et chinoises correspondant à ce locus ont été décrites, ainsi que deux familles tunisiennes que nous suivons à Montpellier. Le groupe de Bhattacharya vient de faire une avancée vers la découverte du gène en cause en montrant l'existence de délétions génomiques dans la région RP25. Nous poursuivons aussi activement nos recherches à Montpellier vers la découverte de ce gène.

Une autre approche, très originale, a été mise en œuvre par le groupe de Thaddeus Dryja à Harvard. Il ne s'agit pas là de partir de familles, mais de cas isolés de rétinite pigmentaire chez lesquels les chercheurs, grâce à des puces à ADN, ont analysé l'expression de tous les gènes, en supposant que si un gène est porteur d'une mutation, son expression devrait être réduite. Ainsi les ARN messagers de 13 patients porteurs de rétinite pigmentaire ont-ils été testés pour 47 000 gènes ! L'un des patients avait une réduction importante de l'expression d'une enzyme du cycle de Krebs, la NAD-isocitrate déshydrogénase, qui est essentielle à l'apport d'énergie dans les cellules. Le séquençage a ensuite montré que le patient en question était bien porteur d'une mutation dans le gène codant cette enzyme. Le séquençage systématique d'un grand nombre d'autres patients a montré qu'un second patient avait aussi une mutation dans ce gène. Un point particulièrement remarquable est que ces patients n'avaient pas d'autre déficit dans l'organisme, soulignant encore une fois qu'une rétinite pigmentaire peut être due à une altération générale du métabolisme sans autre retentissement que la maladie oculaire.

Des gènes codant pour des protéines d'adhésion des cellules, ou de l'ancrage de leurs membranes à leur squelette interne, sont responsables de rétinite pigmentaire, notamment dans le syndrome de Usher. Le gène PCDH21, qui code pour une protocadhérine 21, a été identifié par cartographie d'homozygosité sur deux familles ayant une rétinite pigmentaire à transmission récessive autosomique. La région chromosomique homozygote contenait 45 gènes. Deux mutations, c.338delG et c.1463delG, qui entraînent la perte d'une partie de la protocadhérine 21, ont été identifiées. Les patients ont une atrophie maculaire et d'autres plages d'atrophie dans la rétine périphérique.

Un autre gène qu'on connait depuis longtemps et qui code pour une protéine permettant de transporter la vitamine A dans la rétine, IRBP, s'avère lui aussi porteur de mutations. Il s'agit du changement d'un acide aminé. Sa mise en cause a pu être faite là encore grâce à une cartographie par homozygosité chez 3 frères et 1 sœur qui ont une rétinite pigmentaire. Un des patients, âgé de 65 ans, a une atrophie périmaculaire majeure, mais la macula elle-même est conservée. Pour notre part, nous avions juste terminé de tester ce gène à Montpellier chez 250 patients chez lesquels nous n'avions pas trouvé de mutations. Une autre série de 395 patients a été testée par les découvreurs de la mutation, et aucune mutation n'a été trouvée. Il s'agit donc d'un gène rarement en cause.

Gène VMD2 et maladies avec dépôts de lipofuscine

On sait depuis 10 ans que la maladie de Best, une forme d'atrophie de la macula précédée d'un dépôt caractéristique au fond d'œil ressemblant à « un jaune d'œuf sur le plat », est due à des mutations du gène VMD2. La maladie de Best se transmet sur le mode dominant autosomique, avec par conséquent des mutations uniquement sur l'une des deux copies du gène VMD2, la maladie étant généralement retrouvée sur plusieurs générations au sein d'une même famille, bien que l'atteinte multigénérationnelle ne soit pas toujours apparente parce que la sévérité des symptômes est très variable. Des collègues anglais viennent de montrer que certains patients, dont les symptômes diffèrent de la maladie de Best typique, ont des mutations des deux copies du gène VMD2 ; les parents de ces patients, tous les deux porteurs d'une mutation sur l'une des deux copies seulement du gène, étaient parfaitement indemnes . Il s'agit donc là d'une maladie récessive, qui est différente de la maladie de Best et qui est pourtant causée par le même gène. On a proposé le nom de bestrophinopathie pour cette nouvelle pathologie. La maladie semble plus sévère que la maladie de Best, avec des petits dépôts jaunes dispersés sur toute la rétine. Encore plus étonnant, une troisième maladie peut aussi être due à VMD2. Il s'agit de la vitréorétinochoroïdopathie dominante autosomique (ADVIR), qui se traduit par une nanophtalmie (petit œil), une microcornée (petite cornée), un glaucome, et des petits dépôts pigmentaires en moyenne périphérie qui ne ressemblent pas du tout à ceux observés dans la maladie de Best. De plus, l'électro-oculogramme qui est altéré de manière caractéristique dans la maladie de Best, est normal dans l'ADVIR. Cette maladie est liée à des mutations particulières du gène VMD2 qui n'empêchent pas son expression mais qui modifient la structure de la protéine bestrophine.

A noter qu'une souris a été fabriquée avec une perte du gène ?v?5, exprimé dans l'épithélium pigmentaire de la rétine. Ces souris ne sont plus capables d'éliminer normalement les membranes des photorécepteurs, et celles-ci s'accumulent sous forme de dépôts jaunâtres.

Dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA)

De nombreuses communications ont été consacrées à la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) qui est une cause majeure de cécité après 65 ans dans nos pays développés. Des travaux sont rapportés sur le rôle de l'épithélium pigmentaire rétinien dans le développement de la maladie (altérations structurales et fonctionnelles, composition de la lipofuscine, atteinte de la membrane de Bruch) sur la génétique des facteurs de prédisposition (HTRA1, CFH, LOC387715, ADN mitochondrial), triple thérapie (anti-VEGF, thérapie photodynamique, anti-inflammatoires). Certains cas de DMLA s'accompagnent de formes particulières de dépôts appelés drusen laminaires basaux. Il a été montré que ces dépôts sont liés à des mutations du gène CFH à l'état homozygote ou hétérozygote composite. Ces patients ont aussi des atteintes des reins à type de glomérulonéphrite. La maladie débute à l'âge de 40 à 60 ans.

Avancées dans le domaine du traitement

Amaurose congénitale de Leber et gène RPE65

Les premiers essais de thérapie génique chez l'homme ont été présentés, effectués en Angleterre (depuis février 2007) et aux USA (depuis l'automne 2007). Ils concernent tous les deux le gène RPE65, dont nous avons parlé à de nombreuses reprises dans nos rapports des années précédentes, et dont les mutations sont responsables d'une forme d'amaurose congénitale de Leber, ou de forme de rétinite pigmentaire sévère. Un appel à recruter des patients ayant des mutations dans ce gène est d'ailleurs actuellement en cours en France pour réaliser des essais l'année prochaine.

La première communication, qui n'était pas prévue au programme, a été effectuée le dimanche après-midi par Jean Bennett, une chercheuse américaine qui a été à l'origine des premiers essais de thérapie génique oculaire sur les chiens Briard il y a près de 10 ans, et qui travaille à Philadelphie aux USA. Il s'agit d'une étude multicentrique de phase 1. La dose minimale injectée est de 1.5 X 1010 particules virales. L'injection se fait dans l'œil ayant la plus basse vision, par une petite intervention chirurgicale au cours de laquelle la suspension de virus est introduite au sein de la rétine. Il s'ensuit un décollement de la rétine qui se recolle spontanément après 12 heures. Il est prévu de traiter ainsi 9 personnes, de 8 à 27 ans, disponibles pour un suivi intensif. Dans le futur, le groupe prévoit de traiter des enfants de 4 à 7 ans. Pour l'heure, seulement 3 sujets ont été injectés. Nous donnons ci-dessous quelques détails :

On voit qu'il n'y a pas eu d'amélioration significative de l'acuité visuelle chez aucun des trois patients. Toutefois, l'un d'entre eux avait, un mois après, une récupération partielle du réflexe pupillaire et une réduction de son nystagmus. Le champ visuel n'était pas amélioré mais le patient pouvait néanmoins se déplacer un peu plus facilement.

La seconde communication, prévue au programme à l'abstract # 1133, a été effectuée le lundi matin par le Dr Bainbridge (groupe de Robin Ali), qui travaille à l'institut d'ophtalmologie de Londres. Il est prévu de traiter des patients de 8 à 30 ans ayant tous une forme sévère, là aussi en traitant l'œil le plus atteint. Il s'agit d'une injection de 1 ml contenant 1011 particules virales, entraînant une bulle de décollement de 1/3 de la surface rétinienne, qui se réapplique spontanément. Là aussi 3 patients ont été testés pour l'instant.

L'homme de 18 ans qui a eu une légère amélioration n'a pas développé de réponse immunitaire contre RPE65. L'acuité visuelle ne s'est pas améliorée, l'ERG non plus, mais il y a eu une amélioration significative du microchamp visuel, notamment en condition d'adaptation à l'obscurité. Les capacités de déplacement de ce patient dans la pénombre ont été testées avec beaucoup de soins et il est apparu clair à toute l'assistance que le patient était devenu capable d'éviter des obstacles en condition de faible luminosité, alors qu'auparavant il ne pouvait se diriger seul.

Achromatopsie congénitale et gène CNGB3

Parallèlement aux essais chez l'homme, ceux chez les modèles animaux se poursuivent activement. La présentation la plus frappante a été sans nul doute le traitement de chiens de race « malamute », une sorte de chien des neiges, qui souffrent de l'achromatopsie congénitale. Cette maladie est un déficit de la fonction des cônes, présente dès la naissance, qui se traduit par une acuité visuelle basse, un nystagmus, une photophobie très intense, et une absence (ou une diminution) de la capacité à reconnaître les couleurs. La maladie n'est pas évolutive, il n'y a donc pas de perte de vision, mais elle entraîne un handicap pour la lecture et l'impossibilité de la conduite automobile. Un film a été montré dans lequel il est apparu clairement que les chiens traités peuvent de nouveau se diriger normalement en pleine lumière, alors que les chiens non traités continuent à se cogner, en raison notamment de l'éblouissement que provoque la lumière chez ces chiens.

Maladie de Stargardt et gène ABCA4

L'an passé, nous avions parlé de premiers essais pré-cliniques de thérapie génique dans la maladie de Stargardt chez la souris, mais aussi chez les singes babouins et macaques. Ces essais avaient été effectués avec un vecteur dérivé des lentivirus, afin de pouvoir transporter le gros ADN du gène ABCA4 qui fait 8,9 kb. L'inconvénient était que les lentivirus ont un taux d'infection des photorécepteurs très variable, allant de 100 % à seulement 30 % dans la zone injectée. Cette année, une équipe du TIGEM (téléthon italien), a réalisé l'empaquetage de l'ADN d'ABCA4 dans un AAV de type 2/5, ce qui est une véritable première, et qui est bien plus préférable aux lentivirus puisque le taux d'infection des AAV est de 100 % dans les photorécepteurs . Une dose de 3,7 X 1011 particules infectantes par ml a été injectée à des souris Abca4-/-, modèle de la maladie de stargardt. Il a été observé que l'accumulation de lipofuscine, qui est une caractéristique de la maladie, était diminuée par deux. Ainsi une étape supplémentaire a été réalisée dans les essais de traitement de la maladie de Stargardt. Il faut maintenant réaliser ces essais chez un animal qui reproduit des symptômes semblables à la maladie de Stargardt chez l'homme, ce qui n'est pas le cas de la souris qui n'a pas de macula et qui a très peu de cônes. C'est ce à quoi s'emploient les équipes de J-M Rozet à Paris et D Hicks à Strasbourg qui sont en train de mettre au point un modèle proche de l'homme.

Greffes de cellules

L'américain Zarbin a discuté les différentes possibilités de greffes cellulaires pour remplacer les cellules de l'épithélium pigmentaire de la rétine. On sait que ces cellules sont défectueuses dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge ou dans certaines maladies génétiques. La greffe de ces cellules permettrait de stabiliser la maladie, voire de la guérir. Les cellules de l'épithélium pigmentaire adulte ne sont pas très efficaces car elles ont peu de capacité de division. Par contre, les cellules de l'épithélium pigmentaire dérivées de cellules embryonnaires humaines ont un potentiel de division cellulaire beaucoup plus grand. On peut donc les faire proliférer au laboratoire, et lorsque l'on en a une quantité suffisante, les utiliser pour la greffe. Il existe plusieurs lignées de ces cellules embryonnaires humaines qui se différencient spontanément en épithélium pigmentaire de la rétine. Les chercheurs travaillent actuellement pour mieux caractériser ces cellules qui ont un potentiel thérapeutique important.

Rétines artificielles

Une nouveauté dans les systèmes artificiels est apparue il y a quelques années avec l'idée de rendre des cellules de la rétine comme les cellules ganglionnaires par exemple, dont certaines persistent dans la rétinite pigmentaire même après la disparition des photorécepteurs, capables de détecter la lumière, ce qu'elles ne font pas normalement. On peut parvenir à cela en les infectant avec des vecteurs viraux contenant des gènes codant des pigments visuels, comme la bactériorhodopsine qui réagit aux rayons lumineux bleus. On étudie maintenant la possibilité de fabriquer des pigments visuels adaptés aux longueurs d'onde que l'on souhaite détecter. Si cette stratégie était utilisable en clinique, elle permettrait aux non voyants de retrouver une certaine vision.

Les projets de rétine artificielle basés sur les prothèses oculaires sont au nombre de plus d'une vingtaine dans le monde actuellement. Le seuil de stimulation peut décliner au cours du temps pour atteindre des valeurs de 1-3 mC/cm2. Le projet américain Optobionics, comme nous l'avons dit à plusieurs reprises les années précédentes, utilise un implant qui n'est pas encore fonctionnel car il produit du courant électrique uniquement pour de très fortes illuminations. Néanmoins, on pense qu'il pourrait avoir un effet bénéfique simplement par sa présence dans la rétine (effet trophique). D'autres projets visent à stimuler les cellules ganglionnaires de la rétine (projet allemand épi-ret ), voire directement le cortex visuel, comme le projet américain du MIT avec 224 électrodes. Un groupe japonais a testé une autre approche en stimulant le nerf optique par l'intermédiaire d'électrodes introduites dans le corps vitré de l'œil. Seuls des points lumineux sont perçus par les patients. Il y a maintenant aussi des projets coréen, japonais, et d'autres dont on ne parle pas encore, comme des projets français qui sont en cours de développement. Dans l'ensemble tous ces projets, comme nous l'avions déjà dit l'an passé, travaillent sur des modes de stimulation plus précis, des interfaces plus durables entre la prothèse et le tissu biologique qu'est la rétine, et une miniaturisation et une sophistication plus poussées des systèmes. Reste toujours l'inconnue de savoir, quand ces systèmes plus élaborés seront au point, quel sera le niveau de vision qu'ils permettront, sachant que pour l'instant, la vision obtenue avec ces systèmes est la perception de points lumineux ou de formes géométriques très grossières.

La cécité dans le monde

La remise de récompenses ou de prix à des chercheurs ou des médecins ayant joué un rôle important dans l'avancée des connaissances ou des soins a été l'occasion pour nous de resituer, au travers de la remise de la médaille Champalimaud (grand industriel portugais qui perdit la vue à la fin de sa vie et dédia une partie de sa fortune à la recherche sur la vision, sous la forme d'un prix d'un million d'euros chaque année), ce qu'est la cécité dans le monde.

La forme la plus courante de cécité est la cataracte, qui est encore la cause de 48 % des aveugles dans le monde. Le principal problème de la cataracte est la pénurie d'ophtalmologistes. Ces derniers sont nombreux en Europe et aux USA (1 pour 10 000 habitants) mais rares en Afrique (1 pour 1 million d'habitants). Le trachome (infection chronique des conjonctives et des paupières) est aussi une cause fréquente de cécité. Une dose unique d'antibiotique tous les 6 mois suffit à guérir (mais les séquelles sont importantes) ; encore faut-il que les populations démunies puissent se la payer. L'onchocercose, 3ème cause de cécité mondiale, maladie des pays tropicaux, est due à des vers microscopiques qui détruisent l'œil. La aussi un traitement simple avec des anti-helminthiques est suffisant. Les carences alimentaires sont aussi un fléau, notamment la carence en vitamine A qui est la cause d'un million d'aveugles dans le monde chaque année. Là de même, une simple dose de vitamine A tous les 6 mois suffit à empêcher la cécité, vitamine A que nous avons en abondance dans nos pays développés.

La médaille Champalimaud a été remise cette année à une institution indienne, l'Aravind Eye Care System. Ce système remarquable a été mis en place pour soigner les malvoyants, très nombreux en Inde, et résoudre en particulier le problème de la cataracte. Il est basé sur l'idée que beaucoup de soins efficaces peuvent être prodigués par des personnels non ophtalmologistes qui ont été formés à cette fin. Ainsi, par jour, 6000 patients sont traités, 850 opérations chirurgicales sont réalisées par des assistants, 5 camps de consultations sont établis. Le prix de la consultation est de 1 dollar et les implants intraoculaires sont à 2 dollars ! Malgré cela, seulement 1/3 des patients peuvent payer ; les 2/3 qui ne peuvent pas payer sont quand même soignés. Le système Aravind a son propre centre de formation d'assistants. Aravind développe des instruments à bas prix qui sont maintenant exportés dans 120 pays. En partenariat avec la firme française Essilor, Aravind a créé une école d'optométrie. L'objectif de l'institution est maintenant de créer une université d'ophtalmologie avec son centre de recherches en génétique et en médecine régénératrice, et des hôpitaux dans les pays en voie de développement. Il faut saluer cette initiative, car trop de patients souffrent encore dans le monde, non parce que la médecine n'est pas encore assez avancée (comme pour la rétinite pigmentaire), mais simplement par manque des moyens nécessaires pour bénéficier de traitements qui existent, et dont les coûts, fixés par les industries occidentales, leur sont inabordables.

Conclusions

Un petit regard en arrière faisant le bilan de la recherche dans les maladies rares de la rétine et du nerf optique depuis leur découverte il y a environ 150 ans, montre que les connaissances se sont accélérées de manière exponentielle depuis une vingtaine d'années. Le premier gène responsable de rétinite pigmentaire a été découvert en 1990, le premier dans l'amaurose congénitale de Leber en 1996, le gène de la maladie de Stargardt l'a été en 1997. Un peu plus de la moitié des gènes sont maintenant identifiés dans la rétinite pigmentaire, et 70 % d'entre eux le sont dans l'amaurose congénitale de Leber. Les premiers essais de thérapie génique ont été effectués chez la souris en 1999 et 2000, et chez l'homme depuis l'année dernière. Le rôle protecteur du CNTF a été montré en 1997 et ce facteur est en cours d'essais chez l'homme depuis 2006. Depuis une bonne dizaine d'années, des efforts considérables ont été faits pour que chaque maladie, chaque gène, voire dans certains cas chaque mutation, ait son modèle animal, modèles sur lesquels on peut ensuite évaluer diverses approches thérapeutiques. Dix huit ans après le premier gène découvert, les premiers essais cliniques chez l'homme ont donc commencé. Ces essais vont dans les prochaines années se multiplier de manière considérable chez l'animal, et permettront de démarrer autant d'essais cliniques chez l'homme. En tenant compte du temps d'évolution en général lent de ces maladies rares qui nécessitent plusieurs années pour analyser les conclusions des essais, il est vraisemblable qu'au cours de la prochaine décennie, 2010 à 2020, les premiers traitements seront établis. Il ne s'agit pas là de vaines spéculations, mais d'un optimisme de raison basé sur la démonstration de l'efficacité de certains traitements chez l'animal. Les essais humains de cette prochaine décennie nous amèneront aussi de nouvelles données, notamment en ce qui concerne le choix du meilleur traitement, pour un patient donné, à un stade d'évolution donné. Il est donc plus que jamais important que les patients viennent consulter et soient suivis dans les centres spécialisés afin que les essais puissent s'appliquer au plus grand nombre, et donc qu'ils soient les plus significatifs possibles. Le rôle des associations dans le soutien à la recherche, ce dont nous les remercions vivement, reste absolument essentiel. Optobionics continue ses essais. Vingt patients ont été maintenant implantés, avec une acuité visuelle allant de 0,1/10 à 2,5/10, et suivis entre 1 an et 1 an et demi après leur implantation. Beaucoup des patients ont une cataracte secondaire à l'implantation et une sensation d'éblouissement accrue. Certains d'entre eux ont une amélioration objective de l'acuité visuelle dans l'œil opéré, mais aussi dans l'œil non opéré pour certains. D'autres par contre, moins nombreux, ont une diminution de l'acuité visuelle. Deux patients ont eu une amélioration transitoire d'un îlot périphérique dans le champ visuel. Au total, l'effet neurotrophique de l'implantation demeure une explication plausible mais non prouvée de l'amélioration pour certains patients, puisque l'implant lui-même n'est pas capable de stimuler la rétine.

Enfin, un groupe japonais d'Osaka effectue des essais de stimulation directe de la tête du nerf optique dans l'œil avec des électrodes de platine recouverte de parylène. Deux patients ont été opérés. Des phosphènes sont obtenus chez les patients, mais sont peu reproductibles.

Docteur Christian Hamel
Directeur de recherche Inserm U583
Physiopathologie et thérapie des déficits sensoriels et moteurs
Hôpital St Eloi - Montpellier - Septembre 2008