NNFF Newsletter Vol. 22, No. 4, automne 2001

Assemblée du consortium international de la neurofibromatose compte rendu d'importants progrès réalisés en ce domaine

Dre Judy Small, directrice des essais cliniques et du transfert technologique de la NNFF

(Note de l'ANFQ : Le présent article est tiré du bulletin neuro-fibroma-tosis, vol. 22, nº 4, automne 2001, publié par la National Neurofibromatosis Foundation Inc. (NNFF). La version originale anglaise est disponible à l'adresse suivante : http://www.ctf.org/pdf/newsletters/fall01.pdf. Les droits de publication demeurent la propriété exclusive de la NNFF de New York (NY, États-Unis). Cette dernière autorise l'ANFQ à faire traduire des articles en français, mais ne se tient aucunement responsable de la qualité de la traduction.)


« C'est fantastique tout ce qui a été accompli depuis un an.» Voilà ce qu'affirmait le Dr James Gusella (Harvard/MGH) au cours de l'assemblée annuelle du NNFF International Consortium for the Molecular Biology of NF1 and NF2 (Aspen, Colorado, mai 2001) à laquelle participaient les chefs de file du monde entier en matière de recherche scientifique sur la NF. Ces derniers ont alors fait part des résultats les plus récents et les plus importants obtenus dans différents domaines, notamment en ce qui concerne les modèles animaux, les tumeurs et les troubles d'apprentissage.

« ...Les chercheurs ont réussi à mettre au point un modèle expérimental de neurofibrome sur la souris, modèle qui aiderait grandement à comprendre le mécanisme de développement de ces tumeurs et à faire l'essai de traitements expérimentaux. » Dr Kevin Shannon, University of California, San Francisco.

Une plus grande variété de participants

La liste des participants à l'assemblée de cette année était tout à fait remarquable. En effet, contrairement à l'usage d'inviter, à titre de conférencier principal, un seul éminent scientifique oeuvrant dans un tout autre domaine que la NF, les co-présidents ont fait un effort particulier pour trouver de nouveaux talents en matière de recherches sur la NF, auxquels se sont joints cinq autres conférenciers travaillant dans des domaines reliés à la recherche sur la NF. On avait en outre doté chacun des 25 conférenciers de bourses d'études leur permettant d'amener un de leurs plus brillants jeunes scientifiques à cette réunion. Le recrutement de jeunes chercheurs au talent exceptionnel est du reste l'un des objectifs que poursuit sans relâche la Fondation qui, chaque année, récompense un jeune chercheur (Young Investigator Awards) et offre des prix à de jeunes scientifiques.

La croissance des tumeurs

Le coup d'envoi de cette assemblée, d'une durée de trois jours, a été donné par le Dr Robert Martuza, neurochirurgien (Harvard/MGH). Il a décrit les divers types de tumeurs liées à la NF1 et à la NF2 et a expliqué les difficultés inhérentes à l'exérèse chirurgicale de ces tumeurs. Le Dr Martuza a dit espérer que des traitements appropriés soient mis au point rapidement, ce qui lui « éviterait de faire ce type de chirurgie ». Le Dr Bruce Korf (Harvard/Partners, Boston) a pour sa part décrit l'étude de l'histoire naturelle des neurofibromes plexiformes propres à la NF1. Il a insisté sur la nécessité de ce type d'étude pour mettre en lumière les modes de croissance de ces tumeurs imprévisibles, une étape cruciale pour arriver à déterminer la réponse des tumeurs au traitement administré au cours des essais cliniques sur la NF1.

Les progrès accomplis en matière de recherche sur des modèles animaux

Les modèles animaux, qui sont d'une grande importance dans la mise au point de traitements pour la NF1 et la NF2, ont fait aussi l'objet d'une discussion majeure. En effet, les médicaments peuvent être mis à l'essai chez ces animaux avant d'être administrés à des humains lors d'essais cliniques. Le Dr Eric Holland (Memorial Sloan Kettering, New York) a décrit cette recherche sur les gliomes menée sur des modèles de souris. Ces souris ont développé ces tumeurs après avoir été traitées au moyen de rétrovirus contenant certains gènes de tumeurs. Or, différents types de tumeurs peuvent être obtenus selon la nature des gènes utilisés.

Le Dr Kevin Shannon (UCSF), a décrit sa participation au consortium sur le modèle de souris atteintes de NF de même qu'à l'important consortium sur les modèles de souris utilisés dans la recherche sur le cancer chez les humains, consortium subventionné par le National Cancer Institute (NCI). Ces recherches visent à diagnostiquer les tumeurs chez les souris et à les associer aux tumeurs des humains; elles ont aussi pour but de constituer un dépôt de souches mutantes, de mettre de l'avant d'autres techniques permettant d'étudier les tumeurs chez les souris et, enfin, de faire des essais précliniques de divers traitements.

Le Dr Tyler Jacks (MIT, Whitehead) a présenté son rapport sur ses souris NF1/p53, ayant présenté une leucémie et un phéochromocytome, tumeur rare chez les personnes atteintes de NF1. Il a en effet découvert qu'en croisant ces souris avec des souris de souches différentes, il peut modifier le type de tumeurs et le moment de leur apparition. Il espère utiliser ces données pour trouver des gènes pouvant agir sur les types de tumeurs rencontrés chez les humains ayant la NF1.

Le Dr Luis Parada (University of Texas SW) a décrit un système appelé conditional knockouts. Ce système permet de créer des copies du gène mutant de la NF1 dans des types précis de cellules ou d'obtenir ces copies du gène mutant à des moments précis chez la souris. Il a créé des souris présentant des mutations de NF1 et ayant développé des tumeurs similaires aux neurofibromes plexiformes. Ces souris seront d'une grande utilité pour les essais précliniques de traitements des neurofibromes.

La Dre Andrea McClatchey (Harvard/MGH) a décrit des expériences effectuées sur des tissus prélevés chez des souris mutantes atteintes de NF2. Il appert que les cellules mutantes croissent plus rapidement que les cellules normales, qu'elles ne requièrent pas de facteurs de croissance particuliers et ne présentent pas certaines des autres caractéristiques trouvées chez les cellules normales.

Le Dr Marco Giovanni (Fondation Jean Dausset, Paris, France) a fait part de son travail sur les conditional knockouts pour le gène de la NF2. Il peut transformer des souris de manière à ce qu'elles présentent des anomalies des cellules de Schwann, des sarcomes ou des méningiomes. Ces souris seront elles aussi utiles pour les essais précliniques de médicaments.

Le Dr Richard Fehon (Duke University) a présenté les études utilisant la Drosophila Melanogaster, ou mouche à fruit, qui visent à étudier la fonction de Merlin, la protéine de la NF2. Merlin fait partie d'une grande famille de protéines apparentées appelées 4,1, qui contiennent des protéines semblables à Merlin appelées ERM. Chez la mouche à fruit, il n'y a toutefois qu'une seule protéine ERM, ce qui facilite l'étude de son fonctionnement. Il est également plus facile d'effectuer des mutations sur le gène Merlin de cette mouche. Le Dr Fehon a été capable de démontrer que l'insertion de la protéine Merlin de type humain dans la mouche mutante donnera naissance à une mouche normale.

Une meilleure compréhension de la biologie de la NF

Pour bien fonctionner, les cellules doivent communiquer avec les cellules qui sont à proximité de même qu'avec celles qui sont très éloignées. À cette fin, les cellules produisent des molécules de signalisation qui sont ensuite transportées vers d'autres sites. Des cibles précises appelées récepteurs se trouvent à la surface des cellules. Or, quand une molécule de signalisation se lie à un récepteur, celui-ci active un processus de signalisation à l'intérieur de la cellule où se trouve un certain nombre d'autres protéines de signalisation. Ces protéines interagissent en cascade et indiquent à la cellule la façon dont elle doit agir. La cellule peut ainsi recevoir un signal de croissance, d'arrêt de croissance, de destruction, de mouvement, etc.

Quand l'une des molécules de signalisation subit un changement attribuable à une mutation, la cellule est alors incapable de recevoir la bonne série de signaux, de sorte que son comportement normal est perturbé. C'est ce qui se produit quand un gène suppresseur de tumeur, comme dans le cas de la NF1 ou de la NF2, subit une mutation. Les cellules commencent à croître et se divisent rapidement étant donné qu'elles ne reçoivent pas l'information destinée à arrêter leur croissance. Une nouvelle tumeur apparaît.

Le Dr Chris Marshall (Chester Beatty Labs, UK) a décrit l'action de deux protéines de signalisation, Ras et Rho, présentes dans le processus de maîtrise de la croissance cellulaire. Il a également identifié un certain nombre d'autres molécules de ce genre qui interagissent avec Ras et Rho et dont la structure ou la concentration sont modifiées dans les cellules cancéreuses. Quant au Dr Wade Clapp (Indiana University), il a parlé d'études ayant démontré que la neurofibromine, la protéine de la NF1, module l'activité de Ras par l'intermédiaire d'une autre voie de signalisation, le C-kit. Chez les souris présentant une copie anormale à la fois de la protéine NF1 et du C-kit, les propriétés des mélanocytes et des mastocytes ne sont pas conformes à la normale. Notons que les mélanocytes sont des cellules qui donnent aux taches leur couleur café-au-lait. Or, on trouve des mélanocytes dans les neurofibromes.

L'allocution du Dr David Gutmann (Washington University, St.Louis) portait sur la famille de protéines 4,1, appelée DAL-1. Cette protéine se rencontre à des niveaux fort élevés dans les adénocarcinomes pulmonaires. Sa concentration est aussi très élevée dans le cerveau. DAL-1 est absente dans certaines tumeurs du système nerveux central telles que les méningiomes, mais elle est présente dans les schwanomes sporadiques.

Le Dr Mladen Golubic (Cleveland Clinic) a parlé du profil d'expressivité des gènes dans les méningiomes. Il a décrit les gènes cibles de la NF2 et les voies modulées par RAS comme un moyen de mettre au point des traitements pour ces tumeurs.

Les troubles d'apprentissage liés à la NF

Les troubles d'apprentissage sont fréquents dans la NF1; leur taux de fréquence atteint environ 50%. Les études portant sur l'apprentissage et la mémoire pourraient jeter une certaine lumière sur les raisons sous-jacentes à ce problème. Le recours à des souris mutantes atteintes de NF1 peut contribuer à l'identification des changements précis entraînant des troubles d'apprentissage. Le Dr Daniel Madison (Stanford University) a décrit la biologie du processus d'apprentissage, appelé potentialisation à long terme ou PLT. Il a défini la PLT comme étant une augmentation à long terme de la force des transmetteurs chimiques de l'excitation du cerveau (excitatory path). Or, cette voie maîtrise la communication entre les cellules du cerveau après un effort prolongé de celui-ci. En d'autres mots, quand un neurone reçoit un signal à long terme, il modifie sa réponse aux autres signaux du même type.

Le DrAlcino Silva (UCLA) a décrit les troubles d'apprentissage chez les souris mutantes atteintes de NF1. Ces dernières apprennent les tâches plus lentement que les souris normales. Étant donné que le niveau de RAS est élevé dans la NF1, il en a étudié les effets chez la souris. Ses recherches ont démontré que les troubles d'apprentissage peuvent être corrigés par la diminution de l'activité de la protéine Ras. On parvient à ce résultat grâce à des mutations de la protéine Ras ou au moyen de médicaments qui inhibent son action. Il a également été en mesure de démontrer que les mutations de gènes affectant particulièrement les neurones se traduisent par des troubles d'apprentissage. En outre, les anomalies du système de signalisation Ras s'accompagnent aussi de troubles du comportement chez les souris mutantes.

Le Dr Andre Bernards (Harvard/MGH) a décrit les mouches à fruit mutantes atteintes de NF1 comme ayant l'apparence de mutantes. En effet, elles étaient de taille inférieure à la normale et présentaient une anomalie de la protéine Ras. Elles présentaient aussi des troubles de mémoire et d'apprentissage. L'introduction du gène humain de la NF1 chez ces mouches lui a permis de corriger l'anomalie de leur taille. Il a aussi démontré que le gène de la NF1 interagit avec une autre voie de signalisation, le Cyclic-AMP system. Le Dr Yi Zhong (Cold Spring Harbor Laboratory) a également parlé des troubles d'apprentissage chez les mouches à fruit. Il a mis au point une méthode d'évaluation de la mémoire et des capacités d'apprentissage chez la mouche, par des tests leur apprenant à éviter des chocs électriques. Il cherche aussi à déterminer si le gène de la NF1 peut contrer les troubles d'apprentissage chez la mouche.

Études génétiques

On utilise les études génétiques pour identifier les mutations qui surviennent aux gènes des patients atteints de NF1. Même si on a identifié un grand nombre de mutations, dont certaines sont regroupées sur certains sites, il s'est avéré impossible, dans la plupart des cas, d'établir un lien entre ces mutations et les symptômes du patient. C'est ce qu'on appelle la corrélation génotype(mutation de gène)/phénotype (symptôme).

La Dre Margaret Wallace (University of Florida, Gainsville) a traité de cette question. Elle a trouvé que les patients présentant la même mutation, que celle-ci soit transmise par un membre de la famille ou qu'elle soit le fait d'un événement spontané, ont souvent des symptômes différents. Selon elle, ces différences pourraient être attribuées à des gènes modificateurs, à des facteurs environnementaux ou à une deuxième mutation cellulaire qui pourrait varier d'un patient à l'autre ou même entre les tumeurs que présente un patient donné. La Dre Wallace a par ailleurs insisté sur la nécessité d'effectuer davantage d'études sur les mutations et de continuer à rechercher les caractéristiques communes à tous les cas, ce qui pourrait aider à prévoir l'évolution de la maladie et à trouver des traitements appropriés.

Le Dr Eric Legius (Université de Louvain, Belgique) a parlé d'une mutation précise, la microdélétion. En pareil cas, il manquerait au chromosome du gène de la NF1 et à celui de nombreux autres gènes une grosse portion d'ADN, soit environ 1,5 mégabase. Or, chez les patients qui présentent une telle mutation, les manifestations de la maladie ont tendance à être plus graves; ces patients ont également des difficultés d'apprentissage, des troubles du comportement, un grand nombre de neurofibromes cutanés et, souvent, des neurofibromes plexiformes. Le risque de cancérisation des tumeurs plexiformes est en outre plus grand dans leur cas. Le Dr Legius étudie présentement les gènes situés dans les séquences en série se trouvant à proximité de l'endroit où se produit la délétion à l'origine des symptômes de la NF1.

L'exposé de la Dre Karen Stephens (University of Washington, Seattle) a aussi porté sur les microdélétions. Elle étudie les gènes qui se trouvent dans la zone de la délétion, mais non pas dans les séquences en série. Elle avait déjà identifié la première corrélation génotype/phénotype comportant des délétions de tout le gène de la NF1.

La NF et la formation du système nerveux

On considère la neurofibromatose comme étant une maladie des cellules à crête neurale. Ces cellules migrent à l'extérieur de la colonne vertébrale lors de sa formation au tout début du développement foetal. Les cellules à crête neurale forment toutes les structures du système nerveux périphérique, les nerfs et les cellules nerveuses se trouvant à l'extérieur du cerveau et de la moelle épinière. La Dre Carmen Birchmeier (Max Delbrück Centrum, Berlin, Allemagne) a parlé des gènes en cause dans le développement du système nerveux périphérique. Là aussi, il y a des molécules de signalisation qui indiquent aux cellules leur destination ainsi que le type de cellules et de structures qu'elles doivent former. Ses études portent notamment sur erbB et Sox 10 ainsi que sur un gène neureguline responsable de la voie de signalisation. Chez les souris mutantes pour erbB2, le système nerveux ne parvient pas à se développer et ces souris meurent avant de naître. Le même phénomène se produit chez les souris mutantes pour erbB3 ou la neureguline. Chez les mutants pour erbB, les cellules à crête neurale « restent bloquées » dans la moelle épinière et ne migrent pas. Dans le cas des mutantes pour la neureguline, la migration des cellules ne se fait pas adéquatement. On a découvert que le Sox10 régulait l'expression de erbB3 et qu'il était en outre un régulateur clé dans le développement du système nerveux périphérique.

Le Dr Sean Morrison (University of Michigan) étudie la biologie des cellules à crête neurale chez la souris. Il enlève les cellules souches qui deviendront des cellules à crête neurale et les traite de manière à déterminer à quel moment les cellules atteignent leur stade final de développement pour se différencier des autres cellules. Alors que la migration des cellules à crête neurale survient dans un court délai de 24 heures durant la phase initiale de leur développement, les cellules souches des cellules à crête neurale sont capables de former différents types de cellules jusqu'au 14e jour après la naissance.

La Dre Nancy Ratner (University of Cincinnati) a présenté une recherche portant sur les cellules de Schwann (cellule spécialisée qui forme la couche protectrice de myéline entourant un nerf) de souris mutantes pour la NF1, et sur l'identification d'une protéine appelée BLBP (brain lipid binding protein), laquelle sert à réguler la croissance cellulaire. Elle peut extraire deux types de cellules de Schwann des souris : l'une qui agit comme une cellule normale et qui croît lentement et une autre, appelée txf , qui croît rapidement et qui présente un récepteur de facteur de croissance qu'on ne trouve pas sur les cellules de Schwann normales. On trouve de grandes quantités de BLBP dans les cellules txf. Les cellules txf ne peuvent s'associer aux neurones étant donné que seules les cellules à croissance lente ont cette capacité. Le traitement des cellules au moyen d'un anticorps à la BLBP permet cependant aux cellules de s'associer aux neurones. Ces données suggèrent que la BLBP pourrait jouer un rôle dans l'oncogenèse liée à la NF.

La NF et les complications cardiaques

Le Dr John Epstein (University of Pensylvania) a décrit la recherche ayant trait à l'effet de la mutation du gène de la NF1 sur le développement du coeur. La souris mutante atteinte de NF1 meurt avant sa naissance en raison d'anomalies cardiaques. En effet, les bourrelets endocardiques sont augmentés de volume, ce qui nuit à la formation des valvules cardiaques. En outre, il peut y avoir des anomalies dans la formation des vaisseaux du coeur, comme la présence de l'aorte et de l'artère pulmonaire dans le ventricule droit. Le Dr Epstein fait aussi des recherches sur un gène du développement appelé pax3; des mutations de ce gène peuvent se traduire par des anomalies cardiaques similaires.

Cette assemblée a permis d'atteindre un grand nombre d'objectifs. Au dire du Dr Martuza (Harvard/MGH), « l'assemblée de la NNFF a permis aux cliniciens et aux chercheurs de discuter de découvertes inédites et de planifier, pour le futur, des études réalisées en collaboration. »