The death of motor neurons is one of the main pathological hallmarks of ALS, and the disease often starts at a small muscle and propagates to other muscles. Muscle denervation appears during the early stages of ALS pathogenesis, and it can be observed by electromyography. This denervation is the result of motor neuron degeneration, probably with a series of pathogenetic factors converging to create a toxic microenvironment. Yet some scientists are not so sure motor neurons die, they think they might simply enter a sort of frozen state to mitigate a stressful situation. This article belongs to a tiny circle as it tells that it's possible to partially reverse the disease and it presents a good mechanism of action, whereas most articles are extremely vague about ALS etiology.

Indeed, it is known that plastic events, such as synaptic plasticity, axonal sprouting, and morphological changes, within the spared motor neuron population can be responsible for compensatory adaptation after the loss of function caused by the neurotoxic removal of a spinal motor neuron subset. These spontaneous plastic changes are known to take place also in ALS models, but their ability to sustain motor function is transient and incapable of counteracting disease progression. Therefore, a therapeutic approach to manage the disease (but not cure it) should be capable of both improving plastic changes and supporting neuroprotection to slow down motor neuron degeneration.

In the authors' view, the use of a simplified in vivo model of motor neuron degeneration would help in the step-by-step dissection of ALS pathogenesis.

The authors used a specific toxin, CTB-Sap, to selectively kill certain motor neurons in the spinal cord by injecting a compound into muscles. CTB-Sap is a compound made by combining cholera toxin-B (which binds to neurons) with saporin (a toxin that kills cells). When injected into muscles, this compound is taken up by the synapses of the lower motor neurons that control those muscles. After the motor neurons take up CTB-Sap, it travels backward (retrograde) along the neuron to the cell body in the spinal cord. The saporin then kills the neuron.

It is a valuable tool for studying compensatory plastic changes, including synaptic plasticity, axonal sprouting, and other morphological and functional adaptations. The authors think that in ALS animal models, when motor neuron degeneration occurs progressively, the remaining cells may try to compensate for the motor deficits. It's when the progressive loss of motor neurons exceeds the compensatory capacity of the surviving cells, that the first signs of the disease appear.

Despite intensive research, it remains poorly understood why motor neurons are specifically targeted in ALS. As motor neurons and the skeletal muscle they control consume enormous amounts of energy, mitochondria use aerobic respiration to generate adenosine triphosphate (ATP), which is used throughout the cell as a source of chemical energy. Mitochondria are sort of microbes symbiotes of cells and like other microbes, they can divide or even fusion depending on the needs of the host cell. Several genes encode fission and fusion proteins: MFN1, MFN2, OPA1, DRP1 (Dynamin-Related Protein 1): This protein is essential for mitochondrial fission. MFF (Mitochondrial Fission Factor).

Several publications have associated abnormal mitochondrial dynamics with excessive mitochondrial fission predominantly mediated by the hyperactivation of the dynamin-related protein 1 (DRP1). This cytosolic GTPase, is recruited to the outer mitochondrial membrane, where it assembles into a ring-like structure around the mitochondria, causing constriction and subsequent division. High levels of DRP1 trigger mitochondrial damage which causes insufficient ATP production, indeed fission and fusion events consume a lot of energy.

To prove that an abnormal fission (division) of mitochondria causes a motor neuron disease, it's necessary to show that in such a case inhibiting mitochondria restores some muscle function. Previous studies have proven that spontaneous motor recovery is possible sometimes after toxin administration. Yet these kinds of plastic changes are not enough to counteract the functional effects of the progressive motoneuron degeneration. The authors wanted to use a mitochondrial division inhibitor to prove that it's the mitochondrial division that is a cause of motor neuron disease.

Mdivi-1, a cell-permeable quinazolinone, is an inhibitor of DRP1, so it is capable of inhibiting the fission process by directly decreasing the GTPase enzymatic activity of DRP1. This results in neuroprotection in animal models of Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, and multiple sclerosis. In an attempt to determine the therapeutic impact of Mdivi-1 after motor neuron loss, the scientists used the already established mouse CTB-Sap model which is characterized by up-regulation of DRP1, together with increased mitochondrial fission. They wanted to investigate if the administration of Mdivi-1 could be neuroprotective on damaged or stressed motor neurons, and whether it may promote spinal cord (SC) plasticity.

The drug was administered to the mouse model, a localized removal of spinal motor neurons was induced by injection of CTB-Sap in the calf muscle and it moved from the muscle to the lower motor neuron retrogradly. This simple model of selective motor neuron depletion allows the scientists to focus on the functional and molecular mechanisms of neuroplastic changes upon motor neuron removal.

As expected, a few days after CTB-Sap injection in the right calf muscle, all animals started to display an evident decline in the motor activity of the right back leg that reached a maximum during the first two weeks after the lesion. The observation of limb motion during free exploration of an open field revealed frequent curling of toes, loss of support, and foot-dragging. Motor deficits were accompanied (and caused by) the partial loss of motor neurons innervating the calf muscle and located in the lumbar region of the spinal cord, and the muscle denervation is confirmed by the presence of spontaneous electromyography activity in anesthetized mice.

This functional decline was followed by a spontaneous partial recovery during the experimental period and, as the scientists hypothesized, Mdivi-1 treatment was capable of reducing the early back leg deficit despite the presence of a slightly toxic effect of the drug, as demonstrated by the loss of body weight. The grid walk test confirmed the beneficial effects of treatment in the preservation of motor performance, although a spontaneous recovery (but slower) was seen also in untreated animals.

The beneficial effects of the Mdivi-1 drug were probably limited to some aspects of the motor activity, such as motor coordination, as suggested by clinical scoring and grid walk test results, whereas gait analysis was not able to efficiently reveal the effects of treatment.

However, the observed effects of treatment on motor coordination cannot be explained only by its action on the affected muscle, and a detailed mechanistic study of mitochondrial dynamics should include, for instance, the spinal cord, cerebellum, motor cortex, basal ganglia, and also some general aspects of metabolism.

The phenomena of motor neurons attempting to form new connections and adapt to new conditions in the tissue microenvironment in response to tissue damage or neuronal loss have been well documented in the literature. This process may increase in soma size and dendritic complexity of surviving motor neurons, which might be attributable to their active hunt for new synapses and increased synaptic efficacy. Therefore, the observed increase in motor neurons’ size only in Mdivi-1-treated mice may be proof of neuronal adaptation, promoted by the known activity of the drug onto mitochondrial dynamics, and likely involving motor neuron itself but also the whole sensorimotor spinal cord circuitry and supraspinal pathways.

The results of the present study have confirmed that the CTB-Sap model is a valid tool for research in motor neuron diseases, proving that compensatory plastic changes may take place after the removal of a spinal motor neuron subset. Moreover, it seems likely that treating this animal model with a drug known to inhibit mitochondrial fission may increase this intrinsic plastic capability and protect motor neurons from degeneration.

Ce poste consiste en une traduction et adaptation d’un article en anglais très intéressant montrant les difficultés à mener un essai clinique. Il s’agit de cet article :

Introduction

La sclérose latérale amyotrophique, communément appelée maladie de Charcot en France, est une maladie neurologique grave caractérisée par la dégénérescence des motoneurones. Bien que la cause ultime du décès soit due à une insuffisance des muscles respiratoires, les manifestations cliniques sont très hétérogènes, avec une distinction anatomique entre une forme bulbaire, plus rare mais à la progression rapide et une autre forme appelée spinale ou rachidienne à la vitesse de progression plus lente.

Des études suggèrent l'implication de nombreuses voies cellulaires associées à cette maladie. Cependant, il reste difficile de déterminer si l’altération de ces mécanismes provoque la maladie ou s’il s’agit seulement de conséquences de celle-ci. Une origine génétique de la maladie est cependant à l’origine d’environ 10 % des cas de SLA dites « familiales », mais on ignore la cause de l’apparition de la maladie chez la plupart des patients (SLA sporadique) et il est possible cela soit dû à de multiples facteurs, certains biologiques, d’autres environnementaux.

Étant donné le grand nombre de voies cellulaires potentiellement impliquées dans la SLA, il n'est pas surprenant que de nombreuses études scientifiques cherchent de nouvelles thérapies contre la SLA. Cependant, malgré ces nombreux efforts la plupart des essais cliniques menés au cours des trois dernières décennies n’ont pas réussi à démontrer l’efficacité de l’une de ces thérapies dans le cas de la SLA sporadique. Actuellement, un seul médicament – ​​le riluzole – a été approuvé par les autorités réglementaires du monde entier, et peu d'autres sont à un stade avancé de développement.

Un livre blanc a été récemment publié par un groupe international d'experts comprenant des universitaires, des industriels et des représentants de patients, pour tirer les leçons de l'expérience et faciliter la traduction de la découverte de médicaments en développement clinique. Ce document propose un cadre de principes, allant de la compréhension des bases moléculaires de la maladie à la médecine expérimentale en passant par la découverte de médicaments. La possibilité de réutilisation des médicaments fait partie de ces pistes, même si cela peut s'avérer difficile. Enfin, le manque de biomarqueurs bien validés pour soutenir la découverte et le développement de médicaments est identifié comme une lacune importante dans la SLA, entravant une évaluation rapide de l'engagement et de l'efficacité des cibles dans les études précliniques et cliniques.

Nous examinons ici une étude de cas italienne basée sur la réutilisation d'un médicament à base de guanabenz, un ancien agoniste des récepteurs adrénergiques alpha-2 approuvé par la FDA, qui a été testé dans un essai clinique de phase 2 mené chez des patients atteints de SLA.

Il s’agissait d’une étude pilote académique principalement soutenue par la Fondazione Italiana di Ricerca per la Sclerosi Laterale Amiotrofica (AriSLA), l’agence de financement italienne dédiée à la recherche sur la SLA à la suite d’un de ses appels compétitifs à projets de recherche. La conception de l'essai était basée sur 4 branches, testant 3 doses différentes de guanabenz par rapport à un placebo, avec l'efficacité et la sécurité comme critères d'évaluation. Il ne s’agissait pas encore d’une étude de phase III qui a le double but de valider l’efficacité pour une dose déterminée.

Bien que l'étude ait confirmé l’efficacité des 2 doses de traitement les plus élevées chez les patients présentant un début bulbaire, un développement clinique ultérieur n'a pas pu être poursuivi pour plusieurs raisons brièvement évoquées ci-dessous.

De la validation préclinique de cibles à un essai clinique de phase 2

Le cycle de vie d’une protéine commence par la création d’une première version dans les ribosomes à partir de l’ARN messager. Les ribosomes sont de petits vésicules « accrochés » à une structure en forme de mille feuille nommée le réticulum endoplasmique (RE). Celui-ci à pour rôle de replier les nouvelles protéines et quand cette tâche est achevée, une autre structure, l’appareil de Golgi, envoi cette protéine là où elle doit assurer son rôle fonctionnel. Les attaques de pathogènes, l’absence de nutriment ou divers dérèglements liés à l’âge génèrent ce qu’on appelle le stress du réticulum endoplasmique (RE) et la cellule déclenche alors un mécanisme de protection appelé la réponse protéique dépliée (UPR) qui inhibe la production des protéines dans les ribosomes, en quelque sorte pour permettre un nettoyage de la chaîne de production de protéines. Il y a une certaine analogie avec une plante à qui on ne fournit plus d’eau et qui flétrit.

• Si cette période de stress dure peu de temps, le déclenchement de l'UPR permet à la cellule de revenir aux conditions physiologiques normales (si on redonne de l’eau à la plante, elle se revivifie).
• Dans des conditions de stress prolongées, d’autres mécanismes sont déclenchés, (la phosphorylation de eIF2α), ce qui provoque une réduction du flux de protéines à travers le réticulum endoplasmique. Quand les conditions normales sont revenues la cellule active un nouveau signal (PPP1R15A), qui restaure une production normale de protéines suivie d’un recyclage de celles-ci quand leur rôle est achevé. Un état de stress prolongé du réticulum endoplasmique est dangereux car cela signifie que les protéines non repliées « stationnent » à l’entrée du RE sans y être traitées et ces formes non repliées sont dangereuses (diffusion « de type prion »).
• Si les conditions de stress ne sont pas résolues, l’UPR conduit au suicide de la cellule (l’apoptose) ou à sa dégénérescence. Il a été démontré que le stress persistant contribue à la neurodégénérescence à la fois dans des modèles animaux et dans des cellules dérivées de patients atteints de SLA sporadique ou familiale.

Le rôle clé de PPP1R15A a été suggéré par des études montrant que son inactivation génétique entraînait une augmentation significative de la survie des souris SOD1G93A et SOD1G85R.

Il a été démontré que Guanabenz, un ancien agoniste des récepteurs alpha-2-adrénergiques utilisé comme médicament antihypertenseur, module la production (la trancription) de PPP1R15A et réduit l'activité du complexe eIF2α phosphatase. Cette réduction entraîne une réduction de la surcharge des ER à la fois dans les cultures cellulaires in vitro et dans les études in vivo sur des animaux modèles de la SLA.

Guanabenz module également le repliement des ribosomes, réduisant ainsi la propagation de type prion dans les animaux modèles de type levure, de drosophile et de souris.

L’ensemble de ces éléments in vitro et in vivo suggère que la voie UPR pourrait constituer une cible thérapeutique potentielle pour la SLA et fournissent une justification solide pour envisager la réutilisation du guanabenz dans la SLA.

L’essai « ProMISe »

Un essai de phase II dans plusieurs centres hospitaliers (multicentrique), randomisé, en double aveugle, a alors été conçu et développé afin de tester l'efficacité et l'innocuité du guanabenz chez des patients atteints de SLA. La conception de l'étude était basée sur 4 branches (rapport 1:1:1:1), avec 3 doses différentes de guanabenz : 16, 32, 64 mg deux fois par jour plus 100 mg de riluzole par jour versus 100 mg de riluzole par jour seul (placebo). La branche placebo était uniquement destinée à comparer l’innocuité et la tolérabilité.

L’étude était basée sur une méthode statistique nommée « hypothèse nulle ». Dans cette méthode on cherche à savoir si une hypothèse d’un effet bénéfique du médicament est crédible du point de vue statistique. On dit que l’hypothèse d’un effet bénéfique est futile, si on n’arrive pas à démontrer cet effet.

L'hypothèse nulle de l'étude était que le guanabenz réduirait d'au moins 35 % la proportion de patients ayant progressé vers un stade supérieur de la maladie à 6 mois par rapport à leur valeur de départ et par rapport à une cohorte historique de 200 patients italiens. En effet dans un contexte où il n’existe aucun médicament efficace pour ralentir la progression de la maladie dans le cas de la SLA sporadique, un médicament qui permettrait de ralentir cette progression pour un malade sur trois, serait un progrès considérable. La formulation indique aussi à ce que les concepteurs s’attendaient à avoir des sous-populations différentes parmi les malades, ce qui est une conception assez concensuelle parmi les chercheurs.

Au total, 201 patients répondant aux critères d'inclusion ont été répartis au hasard (randomisation) entre les différentes branches de l’essai clinique.

L'étude a été coordonnée par l'Institut neurologique « Carlo Besta » de la Fondation IRCCS, à Milan, en Italie, et a impliqué 22 sites d'essai à travers l'Italie pour atteindre le nombre de patients requis par le calcul de la taille de l'échantillon. En effet le nombre de malades de la SLA à un instant donné est relativement faible, pas tant à cause de la relative rareté de la maladie, qu’à cause de la faible espérance de vie.

Ce grand nombre de sites impliquait plusieurs problèmes de gestion : (i) l'approbation par tous les comités d'éthique locaux prenait beaucoup de temps, prolongeant la période de randomisation et la durée globale de l'étude ; (ii) cela nécessitait une formation entre les centres pour assurer l'harmonisation des mesures et des procédures de résultats ; (iii) cela nécessitait de solides activités de coordination et de suivi. En effet il faut que les emballages ne puissent révéler si l’on administre le médicament ou son placebo. Il faut relancer chaque site qui est en retard dans la production d’information, etc.

Cependant, une étude universitaire financée par un petit organisme de bienfaisance a révélé que le financement prévu était insuffisant pour couvrir tous les besoins de gestion d'un essai multicentrique d'une telle envergure.

Mais les plus gros obstacles venaient du médicament lui-même. Alors que l'essai était en préparation, le guanabenz venait d’être retiré du marché. L’investigateur principal (le chef de projet) a réussi à trouver une entreprise pour fabriquer – et faire don – du médicament expérimental et du placebo, sachant dès le départ que, même si le résultat était positif, le médicament ne serait pas disponible pour un développement clinique ultérieur.

Au cours de l'essai, l'effet antihypertenseur alpha-2 adrénergique du médicament a occasionné des taux d'abandon élevés parmi les malades des deux branches à dose élevée. Cependant, l'hypothèse de non-futilité de l'essai a malgré tout été retenue pour les deux groupes à dose plus élevée, avec une proportion significativement plus faible de patients ayant progressé vers un stade plus avancé de la maladie que dans le groupe recevant la dose la plus faible ou le placebo et les données historiques. Les données historiques sont importantes car mesurer la progression de la SLA est difficile et les instruments (des questionnaires) peu fiables. De plus les petits échantillons de malades sont statistiquement susceptibles de présenter des valeurs anormales.

Cette différence était particulièrement celle des patients présentant une forme bulbaire (aucun d'entre eux dans ces deux groupes n'a progressé vers un stade supérieur de la maladie au cours des 6 mois de traitement, contre 50 % dans le groupe à dose la plus faible, et 36 % dans le groupe placebo). Il est possible que sans le facteur de confusion qu'est la mauvaise tolérance du médicament, la différence entre les groupes à apparition spinale et bulbaire aurait pu être encore plus prononcée.

Des résultats innovants

Bien que la poursuite du développement clinique du guanabenz n'ait pas été possible en raison de l'indisponibilité du médicament et, plus important encore, de la mauvaise tolérance des doses efficaces chez une population de patients ne souffrant pas d'hypertension, l'essai ProMISe a fourni des informations pertinentes qui ont ouvert la voie à de nouvelles innovations thérapeutiques pour la SLA. L’une de celles-ci est la conception de Sephin1, un dérivé du guanabenz sans le composant hypotenseur. Cette molécule, rebaptisée IFB-088 (icerguastat) d’InFlectis BioScience, avait déjà fait l'objet d'un essai de phase I chez des volontaires sains et un essai de phase II multicentrique et multinational a été lancé, qui est en cours en Italie et en France avec l'Institut Carlo Besta de Milan coordonnant les sites d'essais italiens (protocole TRIALS) et dont les résultats sont attendus en fin 2024.

L'Icerguastat a reçu la désignation de médicament orphelin pour le traitement de la SLA par la FDA et l'EMA (respectivement agences US et Européenne du médicament). En inhibant l'activité du complexe phosphatase PPP1R15A, il assure la ré-initiation de la traduction des protéines par les ribosomes, de ce fait les cellules sortent du mécanisme de réponse au stress et redeviennent fonctionnelles.

Basée sur les enseignements tirés de l'essai sur le guanabenz, la nouvelle étude a inclus uniquement des patients SLA à début bulbaire.

L'étude ProMISe a également analysé les différences potentielles dans les niveaux de biomarqueurs entre les branches, sans trouver de changements significatifs dans le composant neurofilament. Mais, l’évaluation des niveaux de transcription des miARN, a mis en évidence les différences entre les patients SLA présentant un début bulbaire et un début rachidien. Les miARN sont des régulateurs post-transcriptionnels capables d’inhiber la traduction d’un gène en une protéine. Il y a donc un lien clair entre le médicament Guanabenz et l’évolution de ce marqueur biologique chez les patients de type bulbaire.

Cela a conduit à un nouveau projet de recherche, sélectionné pour financement par l’appel compétitif AriSLA, qui étudiera les différences entre les miARN dans les échantillons biologiques, y compris ceux collectés dans le cadre de l’étude ProMISe. Des analyses moléculaires sophistiquées seront utilisées pour comparer les deux groupes de patients entre eux et avec des échantillons provenant d'individus sains.

Discussion

De nombreuses publications soulignent l’importance stratégique de la réutilisation des médicaments dans le traitement des maladies rares. Il est toutefois relativement rare que des médicaments réutilisés soient approuvés à la demande de l’industrie. En conséquence, le développement clinique utilisant cette approche est plus fréquemment tenté par des universitaires, souvent en collaboration avec des organisations à but non lucratif. Cependant de nombreux obstacles au développement clinique subsistent.

Nous avons présenté ci-dessus l'exemple de l'essai ProMISe, une étude académique financée par AriSLA, une fondation à but non lucratif s'intéressant spécifiquement à la SLA, pour illustrer certains des obstacles rencontrés et commenter les facteurs clés de succès qui ont contribué à l'essai clinique. Parmi les obstacles, il est importance de disposer de ressources financières suffisantes.

Certains aspects clés qui ont contribué au succès et à la valeur informative de l'essai ProMISe ont été identifiés : i) La justification de la cible moléculaire était suffisamment robuste et validée indépendamment par différents groupes dans plusieurs modèles cellulaires et animaux. ii) La conception de l'étude doit être adaptée à l'hypothèse à démontrer. iii) Les critères de réussite de l’essai clinique doivent être soigneusement considérés. iv) L'essai clinique doit être considéré comme faisant partie du processus de développement de la thérapie.

Sur ce dernier point, un obstacle majeur est, en général, représenté par le fait que les universitaires n'ont pas l'expertise, ni l'intérêt ou le statut juridique, pour devenir eux-mêmes titulaires d'une autorisation de mise sur le marché. Très souvent, les chercheurs se concentrent sur la validation clinique d’une cible moléculaire identifiée pour fournir une preuve de concept d’efficacité, plus par curiosité que par conscience du long processus nécessaire pour mettre le médicament sur le marché. Dans tous les cas, ils devront collaborer avec un partenaire industriel pour assurer l’approvisionnement et la commercialisation.

La démonstration de l’effet du guanabenz dans la SLA à apparition bulbaire a donné lieu à un modèle d’essai clinique innovant impliquant uniquement des patients présentant ce phénotype spécifique. Au sein de l’énorme hétérogénéité de la SLA, dont les multiples phénotypes ont une espérance de vie variant de 1 à plus de 10 ans après l’apparition de la maladie, la SLA de type bulbaire est le phénotype le plus homogène, aussi bien en termes de progression que par les symptomes. Elle représente environ 30 % de tous les patients, bien que plus fréquente chez les patients présentant une expansion répétée de l'hexanucléotide C9orf72, l'apparition bulbaire n'est pas corrélée à un génotype spécifique.

Au cours des 30 dernières années, le concept de la SLA en tant que maladie unique (au contraire de la SLA comme un terme parapluie pour des maladies différentes) a motivé la conception d’essai clinique, dont la quasi-totalité ont échoué. Ce concept de maladie unique implique que n'importe quel patient, quels que soient ses symptômes et l’évolution de sa maladie, aurait la même réponse à un médicament. L'étude ProMISe a suggéré que ce n'était peut-être pas le cas, comme le prévoyait l'essai sur le riluzole montrant une amélioration médiane de la survie de 2,8 fois chez les patients à début bulbaire, mais aucun avantage chez les patients à forme spinale.

L'innovation et la génération de nouvelles connaissances sont des facteurs importants pour faciliter la participation d'un partenaire industriel. L'étude ProMISe a montré qu'il n'était pas possible de réutiliser le guanabenz pour la SLA en raison de sa tolérabilité limitée et de son retrait du marché. Cependant, les informations obtenues ont aidé une entreprise, Inflectis Bioscience, à s'engager dans une nouvelle voie de développement avec une molécule dérivée sans les effets indésirables du guanabenz et ont fourni des orientations importantes pour la conception d'un nouvel essai axé sur les patients à apparition bulbaire. La nouvelle étude doit confirmer si la plus grande spécificité cible du nouveau composé est suffisante pour reproduire les effets positifs observés avec le guanabenz.

Depuis 2018, AriSLA n'admet plus d’essais cliniques dans ses appels à proposition annuels, car les coûts de ces études ne sont pas supportables pour la Fondation, alors que ses appels sont ouverts à la recherche fondamentale/préclinique et aux études cliniques observationnelles. Inspiré par le plan stratégique pour la SLA publié par le National Institutes of Health des États-Unis, AriSLA cherche maintenant à comprendre l'hétérogénéité de la SLA chez l'homme. ainsi que dans les modèles précliniques.

Conclusion

L’essai ProMISe a été un succès non seulement parce qu’il a confirmé l’intérêt du guanabenz dans la SLA bulbaire, mais aussi grâce aux connaissances qu’il a générées sur la maladie. Même si la réutilisation du guanabenz n’a pas pu être poursuivie, l’étude a ouvert des voies innovantes qui sont actuellement en cours de développement clinique dans la SLA.

Cela doit être considéré comme un message important pour encourager les universitaires à saisir toutes les opportunités d'explorer la réutilisation de médicaments dans les maladies rares, à condition que la justification préclinique soit suffisamment solide, que la conception de l'étude soit adaptée pour répondre de manière adéquate à l'hypothèse sous-jacente et soit informative, et qu'elle soit intégrée dans une perspective à long terme de développement de médicament.

In 2019 I wrote a book about ALS research that was subtitled "From stopping the disease to restoring the motor function". Several chapters were dedicated to future techniques to repair neurons or even replace them. Few research has been published on the later topic since 2019. Scientific publications of that time are now more or less considered as dubious if not fraudulent. Anyway there is the problem of replacement in vivo which is entirely unsolved. More practical is the notion of repairing neurons. It is based on the remark that motor neurons may not die in ALS, but somehow becomes non-functional. There are case studies of people with ALS having gain strength and functionnality as we recently reported, obviously for those people at least motor neurons didn't die. A possibility is that the cellular stress response is one cause of ALS, neurons under cellular stress response become non-functional, they stop protein production. Cellular stress response normally do not last very long or the cell die. The stressing events might be of diverse origin.

An obvious way to help a cell to get out of cellular stress response is to provide it with energy and growth factors. Several drugs based on growth factors had been proposed and tested (Brian Kaspar 2003, Hwang, Kim 2009), yet this does not fit well with the current scientific mindset which is oriented molecular biology, and BrainStorm's Nurown clinical trial failed which does not bode well for this line of research.

A new work shows that both in C57BL mouse and human bone marrow neutrophils, when polarized with a combination of recombinant interleukin-4 (IL-4) and granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), upregulate alternative activation markers and produce an array of growth factors, thereby gaining the capacity to promote neurite outgrowth. The most interesting effect was that it triggered substantial axon regeneration within the optic nerve and spinal cord after eight weeks.

The experiments in the retina involve intraocular injection of the neutrophils while experiments on the Dorsal root ganglion involve injections into the sciatic nerve. While the retinal experiments suggest that the neutrophils act on neuronal cell bodies (or their associated glia), the Dorsal root ganglion experiments indicate that they act on axons (or their associated glia).

Yet no functional recovery was verified as it would take many months, so we don't know it this work is useful for (mice) patients.

The possible therapeutic use of these neutrophils would be administering them in response to specific neural damage. The authors have speculated that administering neutrophil cell therapy directly at sites of CNS injury (using surgical approaches) could be a viable option.

Yet Brainstorm's Nurown failure is still in all minds.

Progranulin haploinsufficiency (PGRN) is a major risk factor for frontotemporal lobar degeneration with TDP-43 pathology (FTLD-GRN). Haploinsufficiency means that the produced protein is in a form that is unable to fill its biological roles. We are discussing a new article on this subject because potentially this therapy could also be applied to ALS. Several therapeutic strategies are in clinical development to restore PGRN levels in the CNS, including gene therapy. However, a limitation of therapeutic approaches aimed at alleviating pathologies associated with FTLD could be their ineffective diffusion across the blood-brain barrier.

A fairly common strategy is to develop an adeno-associated virus (AAV) targeting the liver to achieve sustained peripheral expression capable of entering the brain. This was experimented in two mouse models of FTLD-GRN, namely Grn knockout and GrnxTmem106b double knockout mice.

This is what a drug (DNL593) from the company Denali Therapeutics does. It is administered intravenously, the viruses attach to the liver, the cells of which they exploit to generate the PGRN protein fused to a segment of antibodies that binds to the transferrin receptor, thereby facilitating transcytosis of transfer across the BBB.

Potential issues include short half-life, potential association with autoimmunity], risk of PGRN overexpression in the periphery and potential off-target effects, BBB permeability, and the possibility that the fusion protein may affect PGRN processing in the lysosome.

This therapeutic strategy, however, avoids the potential safety and biodistribution issues of AAV administered directly into the CNS while maintaining a level of PGRN in the brain after a single dose.

PGRN treatment reduced several pathologies commonly associated with FTLD-GRN in mice models of frontotemporal lobar degeneration, including severe deficits in motor function, aberrant TDP43 protein solubility and phosphorylation, and dysfunctional protein degradation, lipid metabolism, gliosis, and neurodegeneration in the brain.

Although AAV-type gene treatments are often associated with disastrous side effects such as hepatotoxicity, here a priori the mice did not suffer from side effects detectable by scientists.

The translatability of these results was confirmed in human induced pluripotent stem cells (hiPSCs). As was the case in mice, aberrant TDP43 levels, lysosomal dysfunction, and neuronal loss were ameliorated after treatment with an exogenous TfR-binding protein transport vehicle fused to PGRN (necessarily different from the therapy administered to mice).

These studies suggest that peripherally administered brain-penetrating PGRN replacement strategies can ameliorate relevant FTD GRN phenotypes (there are other FTDs phenotypes that it can't ameliorate), including TDP-43 pathology, neurodegeneration, and behavioral deficits.

It should be noted that most of the authors are employees of the Denali company, so this fact must be taken into account when assessing the results. Another aspect is that several clinical trials are launched for the use of progranulin during FTD, we could perhaps see progress within a few years.

Il y a probablement une relation entre des problèmes au foie et la SLA (maladie de Charcot/Lou Gehrig). De nombreux malades de la SLA ont en effet aussi développé une résistance à l'insuline et par ailleurs certains malades estiment que l'acide biliaire nommé TUDCA leur est bénéfique, bien que deux essais cliniques n'aient pas démontré cet effet.

Il se pourrait qu'en fait certains malades aient une prédisposition à mal métaboliser certains produits, et que quand ces personnes consomment un produit potentiellement dangereux, certaines développent une SLA (ou d'autres maladies). Cela pourrait expliquer le foyer de cas de la SLA dans les Alpes dont on a beaucoup parlé il y a quelques années. Gyromitra esculenta

Une nouvelle étude montre (mais ne prouve pas) qu’il pourrait y avoir une relation entre certains allèles du gène NAT2 et ces cas de SLA. Le gène NAT2 est impliqué dans le métabolisme de la toxicité. Ce gène (et son expression dans les tissus) est donc très important, le gène NAT2 est impliqué dans la résistance à l'insuline, le diabète et le risque cardiovasculaire.

Le corps élimine les produits toxiques par métabolisme xénobiotique. Cela consiste en la désactivation et l’excrétion des xénobiotiques et se produit principalement dans le foie.

Le gène NAT2 est hautement polymorphe, c'est à dire que différentes personnes réagissent très différemment quand ce gène est impliqué. Approximativement plus du tiers de la population Française est classée comme acétyleur lent. En Angleterre c’est la moitié de la population qui est classée acétyleur lent. Les acétyleurs lents ont tendance à être davantage susceptibles à la toxicité des médicaments et à certaines maladies comme certains cancers.

Il y a eu différentes études scientifiques (sur ce foyer Alpin (bien qu'officiellement il n'existe pas), l'étude publiée récemment montre que la plupart des patients SLA du foyer de cas de SLA dans les Alpes (5 sur 7) présentaient un phénotype acétylant lent ou intermédiaire. Cela augmente le risque d'effets neurotoxiques et génotoxiques des métabolites de la gyromitrine.

La gyromitrine est responsable non seulement des propriétés toxiques et neurotoxiques orales aiguës des fausses morilles (qui étaient consommées par les patients), mais il a été aussi suggéré qu’elle est impliquée dans l'étiologie des maladies neurodégénératives.

L’article indique qu’initialement les fausses morilles ont été identifiées par erreur comme appartenant à l'espèce Gyromitra gigas, alors qu’en fait ces fausses morilles appartiennent à l'espèce G. esculenta. Ces champignons produit des concentrations de gyromitrine considérablement plus élevées que celles présentes par l'espèce Gyromitra gigas.

La majeure partie de la gyromitrine doit être éliminée pour rendre les fausses morilles comestibles. La procédure recommandée consiste à faire bouillir cinq fois (!) les champignons frais, mais il reste encore une proportion conséquente de gyromitrine après cette opération.

On pourrait penser à généraliser ce résultat: Est-ce que les personnes qui réagissent bien au TUDCA sont porteuses d'un génotype NAT2 acétyleur lent? D'un autre côté la valeur statistique de cette étude est faible: Sept personnes malades ont été génotypées et quatre personnes d’entre elles avaient un génotype NAT2 acétylateur lent. Dans un échantillon aléatoire de 7 personnes, 2 à 3 personnes ont ce génotype, aussi trouver 4 personnes n’est pas très concluant, pas plus que la taille extrêmement limitée de l’échantillon. D'ailleurs cet article ne possède pas de paragraphe indiquant les points faibles de l'étude, alors que c'est une excellente pratique.

Un autre manque dans cet article c'est une section sur la suite à donner: Comme le note l'article, d'autres toxines d'origine biologique sont fortement impliquées dans des cas de SLA atypiques au Japon, à Guam, en Afrique comme le lathyrisme et le cassavisme. Une future étude pourrait par exemple s'attacher à examiner comment ces toxines qui sont sûrement éliminées en quelques jours, peuvent amener à une maladie qui s'aggrave au fil des mois. Cela appelle des études au niveau physiologique (réaction du système immunitaire, impact de la sclérose de tissus) et non moléculaire, mais pour cela il faudrait que davantage de médecins se consacrent à la recherche scientifique.

Si l’on excepte Tofersen qui agit sur un petit sous-ensemble de patients atteints de SLA (maladie de Lou Gehrig/Charcot), aucun médicament n’est capable d’arrêter l’évolution de la sclérose latérale amyotrophique.

Il existe cependant sur Internet des histoires bizarres de personnes qui ont stoppé la maladie. La plupart d'entre elles sont des escroqueries, certaines étant même probablement impulsées en sous-main par les biotechs testant des médicaments dans des essais cliniques afin de faire pression sur les organismes de réglementation, ou par des associations de patients qui ont un intérêt financier dans la commercialisation de médicaments de la SLA (si, si ça existe).

Mais il y a quand même plusieurs histoires qui semblent légitimes, certaines tournant autour du régime alimentaire, d'autre tournent autour d'un forme d'exercice doux (alors que les médeçins déconseillent l'exercice aux patients de la SLA). Nous avons sur ce site un calculateur de calorie pour malade de la SLA.

Pour autant, ingérer un supplément de calorie pose aux malades, différents challenges très compliqués.

De plus un essai clinique récemment effectué en Allemagne n'a montré aucun bénéfice à un régime hautement calorique.

Une publication récente décrit un cas clinique. Il ne s'agit pas d'un essai clinique mais juste la description par des médecins Japonais d'un cas, qui est intéressant par ce qu'il concerne un homme de 86 ans diagnostiqué de la SLA bulbaire et dont l'état semble s'être amélioré à la suite des effets combinés d'un régime alimentaire riche en calorie et d'exercice physique. Il s'agit d'une histoire incroyable de résilience, par un patient frêle et très âgé.

Lors du diagnostic le patient pouvait utiliser une canne, mais la détérioration de son état progressant, il a dû utiliser un fauteuil roulant, mais au final il a récupéré suffisamment de capacité pour pouvoir de nouveau marcher avec une canne.

Ce n'est sûrement pas une recette pour de la SLA, mais en France, un diagnostic de la SLA est vu, entre autre par les médecins, comme un arrêt de mort, tout soins autre que de confort puis palliatif semblant superflus. De plus on sait qu'au delà de 80 ans, la réglementation Française demande souvent (par exemple pour le cancer) que les malades ne soient plus soignés avec les mêmes protocoles. Ici il est pourtant question d'un homme de 86 ans à qui on a pas hésité à donner les moyens de survivre quelques années. De plus ici il n'est pas question de moyens sophistiqués ou extrêmement couteux.

On sait pourtant qu'il y a des malades de la SLA qui peuvent vivre une ou plusieurs dizaines d'années (10% des cas). Certains malades peuvent même exercer une activité professionelle pendant plusieurs années. Il est donc intéressant d'explorer au niveau international d'autres pratiques, surtout quand elle sont documentées par des médeçins.

Voici les poids saillants de l'article des médecins (la formulation a été simplifiée):

Un homme de 86 ans s'est présenté à notre hôpital pour dysphagie et dysarthrie. Douze mois après l’apparition des symptômes, une atrophie de la langue et des fasciculations ont été observées. Les muscles fléchisseurs du cou présentaient une légère faiblesse. Il présentait des signes de motoneurones supérieurs dans les régions du tronc cérébral et de la colonne cervicale et des signes de motoneurones inférieurs dans les régions du tronc cérébral, de la colonne cervicale et de la colonne lombaire.
Nous lui avons diagnostiqué une SLA probable de type bulbaire, confirmée en laboratoire, selon les critères d'Awaji mis à jour. Sa taille était de 160,8 cm et son poids au moment du diagnostic de SLA était de 44,8 kg. Le score ALS Functional Rating Scale-Revised (ALSFRS-R) était de 37. La dysphagie a été classée au niveau 5 sur l’échelle FILS: les aliments faciles à avaler sont ingérés par voie orale en trois repas.
Aucune alimentation par sonde de gastrostomie n'a été jugée utile à ce stade. La perte de poids du patient a cependant progressé progressivement. Seize mois après le diagnostic de SLA, l'examen vidéofluoroscopique de la déglutition a révélé des résidus pharyngés et son poids a diminué à 40,9 kg.
Une gastrostomie a été réalisée alors que le patient était encore capable d’ingérer de la nourriture. À cette époque, sa dysphagie était classée au niveau 5 au FILS (les aliments faciles à avaler sont ingérés par voie orale en un ou deux repas, mais une alimentation alternative est également proposée).
Vingt et un mois après le début de la maladie, il a développé une hémorragie gastro-intestinale due à un ulcère de contact, et les tests de laboratoire ont révélé une anémie. Son poids est passé de 40,2 kg à 36,8 kg en un mois. Il éprouvait des difficultés à marcher et à consommer de la nourriture par voie orale. À cette époque, sa capacité à avaler s'était fortement dégradée au niveau 2 du FILS (un entraînement à la déglutition sans nourriture était effectué).
Le patient a été transféré dans un hôpital de rééducation. La dépense énergétique quotidienne totale de ce patient a été estimée à 1 100 kcal/jour.
La thérapie nutritionnelle a débuté par un apport de 1 500 kcal/jour, administré par une sonde de gastrostomie effectuée à la demande du patient. La nutrition entérale contenait des glucides (62 %), des protéines (18 %) et des lipides (20 %). La prise orale au niveau plaisir a été poursuivie. De plus, le patient a continué à effectuer des exercices physiques volontaires quotidiens pendant environ 30 minutes/jour en plus de la rééducation quotidienne, y compris un entraînement à la déglutition. Il a effectué un entraînement à la marche et des exercices légers de renforcement musculaire de ses extrémités en utilisant des poids comme exercice physique volontaire, ce qui n'a pas entraîné de fatigue.
Le patient a continué ces exercices quotidiennement après sa sortie. Après 5 mois d'intervention, son poids corporel est passé de 36,8 à 40,4 kg. De plus, sa masse musculaire est passée de 25,1 kg à 30,1 kg, comme déterminé à l'aide du dispositif d'impédance bioélectrique. La masse musculaire des membres supérieurs et inférieurs et du tronc a augmenté, tandis que la masse grasse a diminué. Sa force musculaire s'est améliorée de 8,5/10,0 kg à 15,0/18,0 kg en force de préhension et de 15,2 kPa à 20,4 kPa en pression de langue, déterminée à l'aide d'un appareil de type ballon. La capacité vitale s'est améliorée de 72,5% à 80,2%.
Sa forme physique s'est améliorée, passant du besoin d'un fauteuil roulant à la marche avec une canne. Concernant sa fonction de déglutition, bien que la contraction pharyngée ait été faible, la relaxation du sphincter supérieur de l'œsophage s'est améliorée. Le passage du bolus pharyngé s'est amélioré et les résidus pharyngés ont été réduits. À cette époque, sa capacité à avaler était classée au niveau 4 sur le FILS (un entraînement régulier à la déglutition utilisant une petite quantité de nourriture a été effectué).
Après 18 mois d’intervention nutritionnelle et de rééducation, le poids et la masse musculaire du patient ont été maintenus grâce à un apport nutritionnel de 1 500 kcal/jour via la sonde de gastrostomie et l’exercice physique.

Conclusion : Les résultats les plus importants sont les suivants : 1) une perte de poids due à une SLA aiguë peut probablement être compensée par une thérapie nutritionnelle couplé à de l'exercice physique. En tout cas celà devrait être tenté dès le diagnostic. 2) L'augmentation de poids doit être issue de la masse musculaire squelettique, et non du tissu adipeux. On sait que celà est un challenge, même pour des personnes bien portantes. 3) Bien que ce genre de thérapie soit rarement envisagée, la fonction de déglutition s’est également améliorée chez ce patient de la forme bulbaire de la SLA.

Bien sûr on ne connaît pas de quel type de SLA il s'agit, et au Japon il y a des types de SLA que l'on ne connaît pas en Europe, mais ce type d'article devrait contribuer à inciter à revoir la vision clinique d'un diagnostic de la SLA, comme d'un arrêt de mort.

De plus la participation de patient est indispensable, la volonté de survivre de ce patient Japonais doit être gigantesque. Un tel effort devrait être proposé dès le diagnostic.

Un tel article remet aussi en cause le dogme (au sens indiscutable) qui voudrait qu'au cours de la SLA les neurones moteurs meurts et que celà soit la cause de l'affaiblissement musculaire. Comment expliquer alors qu'un malade, surtout d'une forme de SLA bulbaire, puisse retrouver de la capacité musculaire?

Le texte ci-dessous est dérivé de l'article suivant qui est très intéressant, mais présente de nombreuses modifications de mon fait. Ces modifications relativisent l'optimisme pour les techniques scientifiques et le relative oubli de l’aspect humain dans ce genre de littérature académique. Mais encore une fois il s'agit d'un excellent article très informatif sur l'état de l'art des ASO.

Thérapies basées sur les ASO

Les oligonucléotides antisens (ASO) sont de courtes molécules d'ADN ou d'ARN conçues pour se lier à des régions spécifiques de l'ARNm cible et donc interférer avec la production de protéine dans les cellules infectées. La production de protéine est indispensable à la vie de la cellule, les protéines sont à la fois utilisées comme matériaux et comme moyen de coordination entre les différentes organelles cellulaires. Les ASO peuvent moduler l’épissage pré-ARNm, augmenter les niveaux de protéines fonctionnelles et diminuer les niveaux de protéines toxiques. Ces dernières années, l’utilisation des ASO a donné un nouvel élan à la recherche et au développement de thérapies efficaces pour de nombreuses maladies auparavant incurables comme la SBMA, l'atrophie musculaire spinale (SMA) et la sclérose latérale amyotrophique (SLA). Dans ce domaine, le recours aux ASO a conduit à de grands succès et à de grands échecs.

Le plus grand succès a certainement été le développement d'une thérapie pour la SMA basée sur un ASO appelé nusinersen, capable de compenser le manque de protéine SMN dans le gène SMN1. Le médicament améliore considérablement la fonction motrice et augmente la survie des patients atteints de SMA. En quelques années seulement, il a été possible de passer de la phase préclinique à l'approbation et à la commercialisation du médicament grâce à une collaboration efficace entre les différentes parties prenantes. Un autre résultat très positif a été obtenu dans le traitement de la SLA associée à des mutations du gène SOD1. Tofersen est un ASO conçu pour le traitement des patients SLA porteurs d’une certaine mutation du gène SOD1. Les données recueillies jusqu'à présent ont montré qu'il peut ralentir la progression de la maladie chez certains malades, surtout si le traitement est commencé tôt après l'apparition des symptômes. D'autres études cliniques à long terme sont toujours en cours, mais la FDA a approuvé le tofersen en 2023 dans le cadre de son programme d'approbation accélérée, et l'approbation de l'EMA est arrivée en février. 2024. Il s’agit d’une étape importante dans l’histoire de la recherche sur la SLA qui a montré pour la première fois que la maladie, au moins sous certaines de ses formes (concernant malheureusement moins de 2% des patients), peut être traitable.

Ces résultats ont stimulé la recherche de thérapies basées sur l'ASO pour la SLA associée à des mutations dans d'autres gènes. Des essais cliniques avec des ASO ciblant les mutations des gènes FUS, STMN2 et ATXN2 sont en cours et montreront dans les années à venir si ces thérapies sont efficaces.

Le cas de l’expansion du gène C9orf72 mérite une discussion à part. Compte tenu de la fréquence de cette mutation dans les formes familiales et sporadiques de la SLA, des ASO dirigés contre l’ARNm sens, ciblant l’ARNm contenant l’expansion répétée, ont été développés et testés avec des résultats encourageants dans des modèles animaux. Sur la base de données prometteuses, deux sociétés différentes ont lancé des essais cliniques de phase 1/2 avec des ASO ciblant différentes régions de l'ARNm de répétition. Malheureusement, les deux essais ont été interrompus après une analyse intermédiaire des résultats, car ni les critères d'évaluation principaux ni secondaires n'étaient atteints.

À ce stade, on ne sait pas exactement quelle pourrait être la cause de ces échecs bien que diverses hypothèses ont été suggérées.

Aspects généraux importants du développement de thérapies basées sur l'ASO.

Les scientifiques classent l'effet des ASO en deux principaux mécanismes pathologiques provoqués par des variantes pathogènes : la perte de fonction et le gain de fonction. Cette classification semble pourtant rudimentaire, la plupart des mécanismes biologiques étant extrêmement complexes. En général, les variantes perte de fonction sont relativement plus faciles à gérer que les variantes gain de fonction. Les gènes perte de fonction sont souvent approchés en restaurant des productions de protéines saines, tandis que les gènes gain de fonction sont approchés en limitant la production ou en augmentant la dégradation de protéines altérées.

La perte de fonction

L'approche thérapeutique générale de la perte de fonction dans le cas de la SMA, bénéficie de l'existence du gène SMN2 qui produit aussi de la protéine SMN (Le gène SMN2 est dérivé du gène SMN1 au cours de l'évolution), car il était possible de cibler un site de SMN2 et ainsi d'augmenter la synthèse d'une protéine SMN fonctionnelle complète.

Le gain de fonction

Les gains de fonction incluent, les variantes faux-sens et les répétitions étendues, et ils confèrent des fonctions supplémentaires, inopportunes, à la protéine, augmentant sa propension à former des agrégats, peut-être car la cellule ne sait pas gérer ou dégrader cette production de protéines incongrues. Par conséquent, une façon de développer une thérapie efficace consiste à dégrader les agrégats toxiques ou à empêcher leur formation. Il existe deux options différentes.

• Une stratégie sélective implique l’utilisation d’ASO qui dégradent la variante toxique (mutante) tout en préservant la forme normale de la protéine. Encore faut-il que les cellules du patient produisent suffisamment de protéine normale.

• D’un autre côté, un ciblage du gène affecté pourrait réduire à la fois les variantes toxiques et saines. Il s’agit d’une approche plus simple et ne nécessite pas l’utilisation de thérapies adaptées (différents ASO pour différentes mutations), mais cela implique que les fonctions physiologiquement nécessaires de la protéine de type sain sont également réduites. En effet l’inactivation non spécifique d’une protéine a forcément des conséquences graves et imprévisibles.

Il est ridicule de penser que nous puissions avoir des mécanismes biologiques qui seraient inutiles, et c'est assez incroyable que l'on envisage cette méthode pour soigner des humains. Ces effets négatifs sur la protéine de type sain sont probablement à l’origine de l’échec du traitement par ASO chez les patients SLA porteurs de la mutation du gène C9orf72. De tels effets négatifs n’ont cependant pas été observés avec le traitement par tofersen chez les patients SLA présentant des mutations SOD1. Cependant, un suivi à long terme de ces patients est nécessaire.

Un exemple de cette stratégie de blocage de production, est la tentative de correction des défauts d’épissage dus à l’épuisement nucléaire de la protéine TDP-43. Un des nombreux rôles de cette dernière protéine est de corriger les défauts lors de la transcription de protéines. Or les cellules produisant en permanence environ 20 000 types de protéines différents malgré les différents stress auxquels elles sont confrontées (surtout chez les patients âgés), les erreurs de productions sont nombreuses et nécessitent de nombreux mécanismes de correction.

Le principal avantage thérapeutique de cette stratégie est qu’une population beaucoup plus large de patients SLA que les seuls porteurs de mutations pourrait bénéficier de cette stratégie thérapeutique, car une mauvaise localisation de TDP-43 est observée chez presque tous les patients SLA. D'ailleurs cette mauvaise localisation de TDP-43 est observée dans d'autres maladies neurodégénératives comme la FTD ou la maladie d'Alzheimer. Mais cette stratégie, compte tenu du rôle fondamental de TDP-43, serait équivalente à une forme d'empoisonnement du patient, bien cela n'empêche pas de nombreux scientifiques et laboratoires de la considérer comme voie thérapeutique.

Une approche plus raisonnable consiste à tenter de corriger les défauts d’épissage d’ARNm spécifiques. Il n’est pas clair si la correction de ces anomalies d’épissage uniques et spécifiques s’avérera efficace. Il est possible que plusieurs de ces ARNm mal épissés doivent être corrigés avec un cocktail d’ASO avant d’obtenir un bénéfice thérapeutique.

Alternativement, il peut être utile d'identifier d'autres entités biologiques jouant un rôle clé dans le processus d'épissage médié par TDP-43. SYF2 est un facteur d'épissage pré-ARNm qui est recruté dans le spliceosome pour réguler l'épissage. Lorsqu'il est régulé négativement, il inverse la pathologie du TDP-43 et améliore la fonction du TDP-43, y compris le traitement de l'ARN, dans les modèles précliniques. Ainsi, la régulation négative de SYF2 médiée par ASO pourrait restaurer un mauvais épissage de plusieurs ARNm mais aussi perturber l’épissage de protéines saines. Mais là encore il est illusoire de penser qu'inhiber une protéine puisse avoir des effets bénéfiques. Pour savoir si cette stratégie fonctionne également chez les patients atteints de SLA, les essais cliniques seront cruciaux.

Un mode d'administration contestable

Actuellement, les ASO sont administrés par administration intrathécale, une procédure plutôt invasive et techniquement exigeante. Quelques cas de malades réagissant particulièrement bien ont été récemment médiatisés par des laboratoires universitaires et pharmaceutiques. Ce qui n'est pas dit c'est que ces malades subissent une chirurgie à risque chaque semaine. Bien que couramment utilisée en milieu clinique, le caractère invasif et le coût de la procédure stimulent le développement de technologies d’administration alternatives. Du point de vue du malade c'est un risque à courir, mais ce n'est sûrement pas tenable sur la durée et c'est un coût phénoménal pour les sécurité sociales.

La voie intrathécale est une procédure invasive qui peut être remplacée par le développement d’ASO conjugués à des nanoparticules. Des progrès en chimie visant à utiliser de nouveaux adjuvants sont en cours de développement. L'utilisation de particules d'administration, telles que des nanoporteurs polymères enrobés de glucose et des ASO conjugués à des peptides, est très prometteuse pour l'avenir, car elles peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique et améliorer le transport des ASO dans le système nerveux. Cependant, la délivrance par nanoparticules peut présenter une toxicité liée à la nature des nanoparticules utilisées. Par exemple, les nanoparticules à base de protéines peuvent exercer une cardiotoxicité, et une hépatotoxicité importante.

Traitement chez les personnes asymptomatiques

Les traitements chez les personnes asymptomatiques sont toujours l'objet de controverses éthiques, qui peut prédire qui va être malade de la SLA? Pourquoi condamner des personnes apparemment saines à un traitement toute leur vie? Plus prosaïquement comment convaincre les systèmes de sécurité sociale et mutuelles qu'économiquement ces traitements à vie ont un intérêt, à l'heure où on réduit l'assistance aux patients atteints de maladies chroniques? Ce qui motive ces propositions c'est qu'au moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent, les motoneurones et plus globalement le système musculaire ont déjà subi des dommages importants qui ne peuvent être éliminés. Par conséquent, le traitement ne peut que ralentir ou, au mieux, arrêter la progression de la maladie. Deux essais cliniques chez des individus pré-symptomatiques avec un diagnostic génétique de SMA (NURTURE, NCT023865539) et porteurs de mutations du gène SOD1 (ATLAS, NCT04856982) sont en cours sur cette question. Si les résultats sont positifs, nous pourrions assister à un changement révolutionnaire pour certaines maladies du système moteur, qui vont passer du statut d’incurables et mortelles à celui de traitables.

Dans le cas de la SMA, le dépistage néonatal (NBS) permet d'initier immédiatement un traitement spécifique pour les enfants atteints de SMA afin de stopper la perte irréversible des motoneurones et la progression de la maladie et d'assurer un développement moteur comme celui des enfants sans maladie neuromusculaire. Dans le cas de la SLA, étant donné que les mutations du gène SOD1 représentent environ 20 % des maladies d'origine familiales et jusqu'à 2 % des cas sporadiques, un dépistage rapide des mutations SOD1 devrait être effectué chez tous les nouveaux patients SLA présentant des présentations à la fois familiales et sporadiques. Mais il y a des dizaines de mutations différentes de SOD1, certaines foudroyantes, d'autres relativement lentes à tel point que le patient décède seulement à un âge avancé.

Conclusion

En résumé, la thérapie ASO a fait des progrès remarquables ces dernières années, apportant des bénéfices significatifs au traitement des maladies des motoneurones. Le plus grand succès a été le développement du nusinersen, le premier traitement efficace contre la SMA approuvé par la FDA et l'EMA, capable d'améliorer les symptômes et de ralentir la progression de la maladie. Cela a été suivi quelques années plus tard par le tofersen, qui a été approuvé pour traiter les patients SLA présentant l'une des mutations SOD1. En revanche, le chemin à parcourir est encore long concernant d’autres formes de SLA associées à des mutations d’autres gènes, notamment C9orf72. Une compréhension plus approfondie des mécanismes pathogénétiques liés à la présence de mutations, ainsi que le développement de molécules de plus en plus efficaces et performantes, pourraient permettre de développer de nouvelles thérapies contre ces maladies neurodégénératives.

Recently I learned something new in anatomy (I am a noob in anatomy). It's known for some times there are mirror neurons, but there is an interesting subset: The mirror motor neurons. It was mentioned on a forum by a pALS (patient with ALS) who told he rehabilitated his bladder thanks to mirror motor neurons. Near my home in France, there is a center that uses similar techniques for people who unfortunately experienced strokes. Bladder issues are unfortunately common in ALS patients. These issues arise because ALS affects the nerve cells that control the muscles in bladder and sphincter.

This forum post picked my curiosity and I looked in Pubmed. Indeed there are many sudies that discuss about this kind of rehabilitation technique in ALS and Parkinson's disease. It's called Motor Imagery and there is even a Wikipedia about it.

If you pardon me for grave oversimplification, it's a matter of showing some action to the subject, for example someone is walking, and then asking to the subject to imagine doing the same thing.

The ALS patient told it needed years to regain control of his sphincter, so it's not possible to find some scientific litterature that would enlight us on the results wa can expect with this long duration of rehabilitation, without mentioning that unfortunately many ALS patients do not live that long. Scientists are usually busy people, their studies last between days and a few months as it must coincide with academic time. But there are many studies that mention that even after a few tests, a positive effect can be detected. Here is an example.

A review on Parkinson's disease is less optimistic, it tells of ~5% motor improvement.

I wonder to which extend this Motor Imagery could help to regain some important functionality. Maybe some reinforcement could be added when the imaging process is detected. Apparently even a simple EEG is able to detect this mental state. The article cited above has some additional details on this. It calls also in question why those mirror motor neurons are not striked by the disease as they are probably colocated with upper motor neurons.