Cicatrices au RDEB (2023)

Le nirogacestat, un médicament récemment approuvé aux États-Unis pour traiter un type de tumeur bénigne (tumeurs desmoïdes) sans rapport avec l'EB, a été testé. Il a rendu les cellules cutanées cultivées en laboratoire à partir de personnes atteintes d'EBR plus saines et pourrait être réutilisée pour réduire les symptômes des personnes vivant avec l'EB.

Les chercheurs ont publié leurs résultats dans le Journal of Investigative Dermatology en 2024 et ont déposé une demande de brevet intitulée « Inhibiteurs de gamma-sécrétase à utiliser dans le traitement de l'épidermolyse bulleuse ».

Des cellules cutanées (fibroblastes) de personnes atteintes de RDEB sont cultivées en laboratoire et les niveaux et les types de molécules appelées microARN qu'elles produisent sont à l'étude. Le rôle de ces molécules dans le contrôle de la cicatrisation (fibrose) peut en faire des cibles pour les thérapies EB. Quatre molécules de microARN ont été choisies pour une étude plus approfondie car elles sont présentes à des niveaux beaucoup plus élevés (trois sur quatre) ou inférieurs dans les cellules des personnes atteintes de RDEB. Il a été démontré qu'ils affectent les processus de fibrose et d'inflammation.

Par ailleurs, un médicament en cours de développement pour traiter les cancers s'est avéré être une thérapie potentielle pour réduire les cicatrices dans le RDEB.

Cette infographie, fournie par le chercheur en 2022, illustre les travaux en cours :

La professeure Giovanna Zambruno (à droite) avec le Dr Angelo Giuseppe Condorelli dans la salle de culture cellulaire de l'hôpital pour enfants Bambino Gesù. Le Dr Condorelli est le chercheur postdoctoral responsable du projet au quotidien dans le laboratoire.

Responsable de la recherche :

Dr Giovanna Zambruno, Consultante, Hôpital pédiatrique Bambino Gesù, IRCCS, Rome, Italie

Le Dr Zambruno est diplômée en médecine de l'Université de Pavie, en Italie (1982) et a terminé sa résidence en dermatologie et vénéréologie en 1985 à la même université. Après un stage de recherche au Laboratoire de Recherche Dermatologique et Immunologique de l'INSERM et au Département de Dermatologie de l'Université Claude Bernard, Lyon, France (1985-1986), elle est devenue membre du personnel du Département de Dermatologie de l'Université de Modène, où elle a établi son premier groupe de recherche. En 1995, elle a rejoint l'Istituto Dermopatico dell'Immacolata (IDI), où elle a été directrice du Laboratoire de biologie moléculaire et cellulaire (1995-2015) puis directrice scientifique (2017-2018). Elle est actuellement consultante à l'hôpital pour enfants Bambino Gesù de Rome, où elle collabore avec les unités de pathologie et de dermatologie et la division de recherche en génétique et maladies rares. Au cours des 25 dernières années, son activité clinique et de recherche s'est concentrée sur les maladies cutanées rares, en particulier l'épidermolyse bulleuse héréditaire. Elle est l'auteur de plus de 270 publications dans des revues à comité de lecture, dont 80 sur l'épidermolyse bulleuse.

Co-investigateurs :

Dr Teresa Odorisio, Laboratoire de biologie moléculaire et cellulaire, IDI-IRCCS, Rome, Italie
Collaboratrice : Professeur Leena Bruckner-Tuderman, Universitätsklinikum Freiburg – Hautklinik, Allemagne

« La fibrose induite par les blessures et l'inflammation est une caractéristique constante et progressive de l'EBDR. Elle est responsable de la formation de la main en mitaine, des contractures des membres et des sténoses muqueuses, et est impliquée dans le développement du carcinome épidermoïde cutané précoce et agressif. La lutte contre la fibrose représente une stratégie pour améliorer l'évolution de la maladie et la qualité de vie des patients. Pour la première fois, nos analyses examineront les niveaux d'expression d'un grand nombre de miRNA et leur rôle fonctionnel dans la fibrose de l'EBDR. L'analyse des miRNA sera le point de départ pour identifier et démêler de nouvelles cibles/voies médicamenteuses pour de futures stratégies thérapeutiques antifibrotiques innovantes. »

– Docteur Giovanna Zambruno

Titre de la subvention : MicroARN dans l'épidermolyse bulleuse dystrophique et la fibrose : profil d'expression, activité et perspectives thérapeutiques

Notre ADN est composé de gènes qui stockent l'information pour construire les protéines qui forment notre corps. Les instructions de l'ADN sont transcrites en molécules d'ARN appelées ARN messagers (ARNm), qui servent à produire ces protéines (traduction). Cependant, certains ARN, appelés ARN non codants, ne sont pas traduits en protéines mais régulent la quantité de protéines produites. Les microARN (miARN) sont des ARN non codants qui bloquent la production de protéines en interagissant avec des ARNm spécifiques. Les miARN sont des régulateurs clés de tous les processus biologiques et leur fonctionnement anormal contribue à de nombreuses maladies, y compris les affections cutanées fibrotiques (cicatrices).

Dans l'épidermolyse bulleuse dystrophique récessive (EBDR), la formation incessante de cloques entraîne une fibrose sévère qui joue un rôle important dans le développement des complications les plus graves de la maladie. Notre groupe a observé que certains miARN sont plus abondants dans les fibroblastes de patients RDEB (RDEBF) et exercent une activité pro-fibrotique in vitro. Sur la base de ces études préliminaires, le présent projet vise à identifier d'autres miARN dérégulés dans les RDEBF et à caractériser leur rôle dans des processus fibrotiques clés tels que la production et la libération d'importantes molécules pro-fibrotiques (par exemple, le facteur de croissance transformant-b1) et le derme. raidissement (de la peau). Cette étude contribuera à approfondir les connaissances sur les mécanismes pathogéniques de la maladie et à identifier de nouveaux miARN et cibles de miARN comme cibles potentielles pour des thérapies innovantes visant à limiter la fibrose.

Notre ADN est composé de gènes qui stockent l'information pour construire les protéines formant notre corps. Les instructions de l'ADN sont transcrites en molécules d'ARN appelées ARN messagers (ARNm), qui servent à produire des protéines. Cependant, une famille de petits ARN, appelés microARN, ne deviennent pas des protéines mais régulent la quantité de protéines produites. Les microARN bloquent la production de protéines en interagissant avec des ARNm spécifiques, définis comme des cibles de microARN. Les microARN sont des régulateurs clés de tous les processus biologiques et leur dysfonctionnement contribue à de nombreuses maladies, notamment l'épidermolyse bulleuse dystrophique récessive (EBDR) et ses complications cliniques graves, telles que l'inflammation cutanée, la fibrose et le développement du cancer.

Dans les tissus fibrotiques, les fibroblastes produisent des quantités excessives de protéines « fibrotiques », principalement des collagènes, qui se déposent à l'extérieur des cellules et présentent une capacité accrue à contracter les tissus qui les entourent, entraînant une raideur et un dysfonctionnement des tissus. Notre étude précédente a montré qu'un microARN nommé miR-145-5p, est plus abondant dans les fibroblastes de patients RDEB et a démontré son rôle dans les processus fibrotiques. Dans ce projet, nous avons évalué l'abondance de centaines de microARN à la fois et avons commencé à explorer leurs fonctions. Nous avons identifié un groupe de 36 microARN dérégulés dans les fibroblastes RDEB (c'est-à-dire des molécules au moins deux fois plus ou moins abondantes par rapport aux cellules de donneurs sains). Par la suite, nous avons sélectionné pour d'autres investigations quatre microARN, présents en quantité accrue ou réduite dans les cellules RDEB par rapport aux témoins. Nous avons observé que la modulation pharmacologique de ces microARN est capable de contrecarrer la production de protéines fibrotiques typiques par les fibroblastes RDEB.

En parallèle, nous avons approfondi nos études sur un mécanisme moléculaire nouvellement identifié impliqué dans la fibrose RDEB, appelé voie Notch. Une voie cellulaire consiste en une série bien organisée d'actions pilotées par des molécules spécifiques (nommées membres de la voie), provoquant différents événements biologiques, tels que la division cellulaire, le mouvement ou la fibrose. Nos études ont révélé que l'inhibition de la voie Notch par différentes approches, y compris des médicaments disponibles dans le commerce mais utilisés à ce jour pour traiter des maladies différentes de la RDEB, atténue considérablement plusieurs traits pro-fibrotiques des cellules RDEB. En détail, les fibroblastes RDEB traités avec des molécules spécifiques qui réduisent l'activité de Notch présentent une capacité réduite i) à contracter des gels de collagène (qui représentent un modèle de la capacité des fibroblastes à rétrécir le tissu environnant), ii) à déposer des protéines « fibreuses » (collagènes) à l'extérieur de la cellule, iii) à sécréter la molécule fibrotique la plus importante, à savoir le facteur de croissance transformant bêta1, iv) à se déplacer et à proliférer, et (v) à produire une large gamme de molécules qui sont généralement abondantes dans les tissus fibrotiques. Prises ensemble, nos données soutiennent la pertinence biologique de la voie Notch dans les processus pathologiques liés au RDEB, et son inhibition en tant que cible thérapeutique innovante pour contrer la fibrose cutanée. (Extrait du rapport d'avancement de 2022).

Notre matériel génétique (séquences d’ADN et d’ARN) stocke et transmet les informations nécessaires à la formation de tous les composants du corps, y compris les protéines et les enzymes, et à la réalisation de tout processus vital. La quantité et l’activité adéquates de chaque molécule biologique sont cruciales pour assurer la fonctionnalité des tissus et des organes et, ainsi, pour rester en bonne santé. Plus précisément, l’abondance des protéines est contrôlée par différents mécanismes génétiques, notamment l’action des microARN – une large famille (> 2500 XNUMX membres) de courtes molécules d’ARN ayant des rôles régulateurs.

Les microARN arrêtent la production de protéines en inhibant la « transition » des modèles protéiques, appelés ARN messagers (ARNm), en protéines. Chaque microARN module un ensemble spécifique d'ARNm/protéines, définis comme cibles de microARN d'une manière dépendante de la cellule et du contexte. Le dysfonctionnement des microARN contribue à diverses maladies, notamment la forme dystrophique récessive de l’épidermolyse bulleuse (RDEB) et ses complications cliniques graves, telles que l’inflammation, la fibrose et le développement du cancer.

Dans les tissus fibreux, les principales cellules résidentes du derme, appelées fibroblastes, produisent des quantités excessives de protéines « fibreuses » délétères et de molécules « pro-fibrotiques », qui contribuent à la raideur cutanée et au dysfonctionnement des fibroblastes.

Dans cette étude, nous avons identifié et étudié la fonction biologique de deux microARN, miR-129-1-3p et miR-210-3p, dérégulés dans les fibroblastes obtenus auprès de patients atteints de RDEB (RDEB-FB). Plus précisément, la quantité de miR-210-3p a été augmentée dans les RDEB-FB tandis que le miR-129-1-3p a été réduit par rapport aux cellules provenant de donneurs sains. Dans les RDEB-FB, l'inhibition pharmacologique du miR-210-3p par une molécule définie « anti-miR » a réduit la capacité des RDEB-FB à se déplacer, ce qu'on appelle le « taux de migration », et à synthétiser des protéines pro-fibrotiques. , incluant un groupe de molécules impliquées dans la réponse cellulaire aux dommages induits par le stress oxydatif. Dans un autre ensemble d'expériences, l'augmentation des niveaux de miR-129-1-3p par une molécule définie comme « mimétique » (miR-129-1-3p-mimic) a diminué la contractilité cellulaire – une caractéristique des fibroblastes pro-fibrotiques – et a réduit l'expression d'une sélection de protéines pro-fibrotiques. Ces résultats indiquent le rôle antifibrotique du miR-129-1-3p et, par conséquent, l'impact néfaste de sa régulation négative sur les fibroblastes des patients.

Par la suite, nous avons identifié et validé une nouvelle protéine pro-fibrotique régulée par miR-129-1-3p, ce qui signifie que de faibles niveaux de miR-129-1-3p (comme nous l'avons observé dans les fibroblastes RDEB) correspondent à des niveaux plus élevés de ce nouveau miR. -129-1-3p cible moléculaire.

Parallèlement, nous avons finalisé une étude décrivant le rôle pro-fibrotique des membres de la voie NOTCH dans la fibrose RDEB. En détail, nos résultats obtenus dans les fibroblastes de patients atteints d'EBDR ont révélé que l'inhibition de la cascade de signalisation NOTCH par le PF-03084014 (nirogacestat), une molécule de la famille des inhibiteurs de la gamma-sécrétase, atténue considérablement différents traits fibrotiques allant du dépôt de collagène à la sécrétion du facteur inducteur de fibrose TGF-ß1 et à la production de protéines pro-fibrotiques. Il convient de noter que le PF-03084014 a été récemment approuvé par la FDA pour le traitement des tumeurs desmoïdes et commercialisé sous le nom d'OgsiveoTM par SpringWorks Therapeutics Inc. À l'avenir, ce médicament pourrait être efficacement exploité pour sa réutilisation comme agent anti-fibrotique dans l'EBDR. En conclusion, nos données soutiennent fortement la pertinence biologique de la voie NOTCH dans les processus pathologiques liés au RDEB et son inhibition par des molécules spécifiques en tant que stratégie thérapeutique innovante pour contrer la fibrose cutanée dans le RDEB. (Extrait du rapport final de 2024).