La recherche à l’Institut de la Vision
Vers un traitement des rétinopathies pigmentaires ?
En France, près de 40 000 personnes sont affectées de maladies de la rétine d’origine génétique, les rétinopathies pigmentaires. Elles sont dues à une dégénérescence d’origine génétique des cellules rétiniennes sensibles à la lumière. Les bâtonnets sont toujours détruits les premiers, puis vient petit à petit le tour des cônes, photorécepteurs du centre de la rétine. Il s’avère que les bâtonnets diffusent une substance qui protège les cônes. La destruction des premiers entraîne donc, par contrecoup, la mort des seconds. En 2003, des chercheurs de l’Institut de la Vision ont identifié la substance en question, une protéine baptisée RdCVF (rod-derived cone viability factor) ou facteur de viabilité des cônes dérivé des bâtonnets. Ils tentent aujourd’hui de produire un médicament à base de RdCVF afin de mener dès 2009 les premiers essais chez des patients atteints de rétinite pigmentaire.
Les syndromes inflammatoires : de l’œil sec au glaucome
Le segment antérieur de l’œil est la cible de processus inflammatoires qui causent des allergies oculaires, des conjonctivites mais aussi, plus fréquemment, les syndromes de l’œil sec. Cette inflammation de surface se retrouve fréquemment chez les patients atteints de glaucome chronique, une maladie potentiellement cécitante qui affecte plus d’un million de personnes en France. Grâce au développement ou à l’adaptation de plusieurs techniques, comme la microtitration cytofluorimétrique sur cellules vivantes, ou MiFALC (Microtitration Fluorimetric Assays on Live Cells), et la microscopie confocale in vivo, une équipe de l’Institut de la Vision a découvert que la première cause inflammatoire au cours du glaucome est l’utilisation de collyres contenant des conservateurs toxiques. Leurs travaux permettent d’entrevoir un lien de cause à effet entre inflammation et mort cellulaire et de rechercher des inhibiteurs de ces processus destructifs.
Les maladies des vaisseaux de la rétine
La rétine est constituée de neurones irrigués par des petits vaisseaux sanguins. L’obstruction de ces vaisseaux, ou à l’opposé leur trop grande perméabilité peut provoquer la cécité. Ainsi, les occlusions veineuses rétiniennes (OVR) sont causées par un ralentissement de la circulation veineuse de la rétine. A l’Institut de la Vision, des chercheurs tentent d’identifier les facteurs de risque prédisposant aux accidents vasculaires de la rétine et des solutions thérapeutiques. Ils s’appuient pour cela sur un modèle animal qu’ils ont mis au point et sur des outils d’exploration de la microcirculation rétinienne comme l’ophtalmoscope laser à balayage (SLO, scanning laser ophthalmoscope), la technique TEFI (Topical endoscopy fundus imaging) ou l’analyseur des vaisseaux rétiniens (Retinal Vessel Analyser, RVA).
Cultiver les cellules de la rétine
Pour étudier la rétine, il est nécessaire de pouvoir décrypter ce qui se passe dans ses différentes couches cellulaires. Ce vieux rêve des ophtalmologistes est devenu réalité voilà dix ans environ grâce à des techniques de culture cellulaire. Depuis les années 1990, les chercheurs savent en effet cultiver les principaux types cellulaires de la rétine. Ces cultures primaires, obtenues chez l’animal, servent à toutes sortes d’études et peuvent être génétiquement modifiées. On peut également purifier un seul type de cellule rétinienne, pour l’étudier individuellement. Ces techniques, développées pour certaines par des chercheurs de l’Institut de la Vision, représentent un moyen indispensable d’analyse des mécanismes à l’œuvre dans les pathologies rétiniennes ainsi que des modes d’action des thérapies expérimentales.
Des cellules souches pour guérir la rétine
Parmi les pistes de traitement thérapeutique des maladies dégénératives de la rétine, la réparation cellulaire a pris son essor au début des années 2000 suite à la découverte de cellules souches dans la rétine de souris adultes. En théorie, la greffe de cellules souches est actuellement la seule méthode à même de « réparer » une rétine endommagée en régénérant des photorécepteurs rétiniens et leurs connexions fonctionnelles. On connaît cependant très mal les mécanismes qui transforment des cellules immatures en neurones. L’Institut de la Vision tente d’identifier les passages clés de la transformation des cellules souches en photorécepteurs, notamment tous les gènes réprimés ou surexprimés à chacune de ces étapes, et les conditions de culture les plus aptes à assurer cette différenciation.
Duchenne, le muscle et la rétine : les dystrophines livrent leurs secrets
Une protéine musculaire peut-elle jouer un rôle dans la rétine ? Oui ! révèlent les recherches du groupe d’Alvaro Rendon à l’Institut de la vision. Une découverte qui retentit sur la compréhension de certaines pathologies de la rétine.
Les mitochondries de la rétine : des cibles pour la thérapie génique
Près de 10 % des maladies de la rétine sont dues à des mutations de l’ADN des mitochondries. La mieux connue, la neuropathie optique héréditaire de Leber (NOHL), affecte 2 000 personnes en France. Pour corriger ces dysfonctionnements, un groupe de l’Institut de la Vision a trouvé le moyen d’« adresser » l’ARN messager codant la protéine manquante jusqu’aux mitochondries. Leur stratagème a permis de rétablir une fonction mitochondriale normale dans des cellules. Ils testent actuellement chez l’animal la thérapie génique de la NOHL, en collaboration avec une équipe de Nantes qui a réussi à rendre la vue à des chiens atteints d’une forme de rétinopathie par thérapie génique. Leur stratégie thérapeutique consiste à introduire dans la rétine, par chirurgie oculaire, des vecteurs viraux porteurs d’une construction génétique correctrice.
Malformations visuelles : les neurones sous influence
Dans le système nerveux, les neurones et les autres cellules sont sous l’influence permanente de molécules qui diffusent dans l’environnement extracellulaire. Ces processus contrôlent le développement des neurones et de leurs prolongements ainsi que de la gaine de myéline qui les entoure. Inversement, des malformations, qui retentissent entre autres sur la vision, peuvent survenir lorsque ces mécanismes sont altérés. A l’Institut de la vision, le groupe d’Alain Chedotal s’emploie à percer leurs secrets.
Le traitement des informations visuelles
Les neurobiologistes définissent le neurone comme une cellule capable d’intégrer et de traiter des signaux transmis par d’autres cellules et d’ajuster l’émission de ses signaux. Mais ce qui caractérise aussi le neurone, c’est sa propension à dialoguer avec d’autres neurones, constituant des dizaines de milliards de connexions. Des chercheurs de l’Institut de la Vision étudient comment les interactions entre les propriétés des neurones et les circuits complexes qu’ils établissent créent des facultés aussi prodigieuses que la vision des couleurs, des formes, des mouvements, du relief, etc. En particulier, ils explorent les propriétés intrinsèques (physiques, biochimiques, moléculaires) des neurones en alliant l’enregistrement de l’activité de neurones, réalisé chez des animaux, et la modélisation mathématique.
Les malades au cœur de la recherche
Face aux maladies oculaires, les chercheurs et médecins ne peuvent rien sans la collaboration des malades. C’est pourquoi l’Institut de la Vision associe étroitement recherche expérimentale sur des cellules et des animaux, et études réalisées chez des patients – ce que l’on appelle la « recherche clinique ». Le Centre d’investigation clinique (CIC) du Centre national d’ophtalmologie des Quinze-Vingts joue là un rôle central. Parmi les premiers centres mondiaux de diagnostic, d’étude et de traitement des dégénérescences rétiniennes, le CIC s’interesse à l’ensemble des pathologies de la vision. Une dizaine d’études cliniques y sont actuellement menées, souvent en collaboration avec des firmes majeures impliquées en ophtalmologie.
Voir dans l’oeil
L’imagerie de la rétine, nécessaire pour mieux diagnostiquer et soigner les maladies de ce tissu du fond de l’œil, est aujourd’hui limitée par les distorsions dues à la très mauvaise qualité optique du segment antérieur de l’œil. Pour contourner ces obstacles, des chercheurs américains ont eu l’idée d’adapter des techniques dites d’optique adaptative, initialement développées pour l’astronomie. En France, l’idée a donné naissance, en 1998, au « projet ŒIL », afin d’inventer un imageur à haute résolution de la rétine. Les résultats obtenus jusqu’à présent sont impressionnants : l’instrument réalisé permet de voir en détails la rétine, par exemple la mosaïque des cônes et des bâtonnets, ou bien la microcirculation sanguine. Cependant, un nouveau défi d’une grande complexité doit être relevé : trouver la solution qui permettra de compenser ou de réduire suffisamment les distorsions dues, cette fois, aux mouvements de l’œil du patient pendant l’examen.
Des implants pour vaincre la cécité
Les maladies neurodégénératives de la rétine sont caractérisées par la mort des bâtonnets et des cônes, les cellules qui transforment la lumière en information visuelle. A l’Institut de la Vision, des chercheurs tentent de mettre au point une rétine artificielle, une « puce » de quelques millimètres carrés, qui serait implantée au centre de la rétine, là où l’acuité visuelle est maximale. Deux obstacles majeurs se dressent sur le chemin : obtenir une résolution suffisante en augmentant le nombre d’électrodes stimulatrices et trouver le matériau biocompatible idéal pour l’implant. Parallèlement à ces recherches, l’Institut de la Vision contribue à l’évaluation clinique de modèles de rétine artificielle développés aux Etats-Unis et en Allemagne.
L’accès des malvoyants à l’Internet
Aujourd’hui, pour un malvoyant ou un aveugle, naviguer sur l’Internet, ou consulter, transformer, rédiger un document via un ordinateur demeure un parcours du combattant. A l’Institut de la Vision, une équipe associée à l’association BrailleNet s’efforce de changer la donne, par exemple en mettant à disposition sur ordinateur des livres, revues, magazines dans une « bibliothèque virtuelle », nommée Hélène. Les chercheurs développent également des applications et services qui aideront demain les handicapés visuels dans leur vie quotidienne.
EVI-GENORET
Le projet européen EVI-GENORET est le premier au monde à tenter de collecter et mettre à profit l’ensemble des données cliniques et biologiques relatives à la rétine. Le mobile : comprendre les mécanismes des dégénérescences rétiniennes pour en déduire des moyens thérapeutiques.
