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Année 2020 (Leucémie) : Basile Stamatopoulos (Prix) et Luc Willems (Bourse)

Résumé des travaux de recherche – Prix Bekales 2021

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est la plus fréquente des leucémies qui touchent le monde occidental. Cette pathologie résulte de l’accumulation progressive de globules blancs leucémiques (des lymphocytes B) qui finissent par envahir la moelle, le sang et les ganglions. Bien que de nouveaux traitements ont été découverts ces dernières années, la LLC reste encore souvent incurable chez de nombreux patients.

Une des principales caractéristiques de cette pathologie réside dans l’hétérogénéité de son évolution: certains patients présentent, en effet, une évolution rapide de la maladie et nécessitent une intervention thérapeutique d’urgence et, d’autres patients présentent une évolution beaucoup plus lente pouvant durer une vingtaine d’années. Il est donc primordial de savoir à quel type d’évolution le patient sera confronté afin d’adapter au mieux le suivi de la maladie et la précocité ou non du traitement.

Les cellules leucémiques portent toutes des anticorps de surface, aussi appelé immunoglobulines (Ig) de surface ou récepteur de la cellule B (BCR). Cette Ig joue un rôle clé dans la manière qu’a la cellule d’interagir avec son microenvironnement et dans sa sélection. On sait par exemple que 30% des patients présentent des BCR très similaires, voire identiques, suggérant que les clones leucémiques ont été sélectionnés en réponse à un stimulus commun. Les Ig de surfaces sont composées de 2 chaines légères et 2 chaines lourdes. Le statut mutationnel des chaines lourdes est déjà utilisé depuis 20 ans pour prédire l’évolution de la maladie : les patients ayant plus de 2% de mutations sont considérés comme « hypermutés » et ont un pronostic plus favorable tandis qu’un statut « non-hypermuté » est quant à lui associé à une LLC beaucoup plus agressive.

Les chaines légères des Ig sont quant à elle très peu étudiées dans la LLC. En nous basant sur le séquençage de l’ARN total de 32 patients avec une leucémie agressive, nous avons découvert que 30% de ces patients (4x plus que ce qui serait attendu dans une population non sélectionnée) portaient une chaine légère identique, la chaine IgLV3-21. Dans cette petite cohorte, nous avons associé la présence de cette chaine légère à un mauvais pronostic en termes de survies sans traitement et de survie globale.

Lorsque nous avons analysé de manière globale l’expression des gènes des patients portant cette chaine légère, nous avons mis en évidence des groupes de gènes liés à la traduction, la biogénèse des ribosomes ou à la voie de l’oncogène MYC. Ces gènes suggèrent que la cellule leucémique est continuellement stimulée chez ces patients. Or, la stimulation du BCR des cellules de LLC induit la survie des cellules, leur résistance à la chimiothérapie et conséquemment un mauvais pronostique pour le patient.

Grace à nos collaborations nationales et internationales, nous avons confirmé le mauvais pronostic conféré par la présence de la chaine IgLV3-21 sur 3 cohortes indépendantes pour un total de 813 patients et que cela était indépendant du statut mutationnel de la chaine lourde ou d’autres marqueurs de mauvais pronostic. Nous avons également testé ce nouveau facteur pronostic en tant que facteur prédictif de la réponse au traitement dans une population de 224 patients ayant reçu une chimio-immunothérapie (FCR). De manière intéressante, les patients IGLV3-21 présentent une survie sans progression diminuée, suggérant que la présence de la chaine légère IGLV3-21 prédit une mauvaise réponse au traitement.

En conclusion, nous avons démontré pour la première fois dans une cohorte de 813 patients atteint de LLC que la chaine légère des immunoglobulines des cellules de LLC avait un impact sur leur pronostic qui outrepassait le statut mutationnel de leur chaine lourde. L’explication physiologique de cette découverte a été apportée quelques mois plus tard par une équipe italienne qui a démontré que cette chaine légère particulière interagissait de manière forte mais discontinue avec d’autres BCR, créant ainsi une stimulation continue autonome indépendante d’un stimulus extérieur. Ces données pronostiques ont subséquemment été confirmées par 2 études indépendantes en 2020.

 

Résumé du projet et impact de la recherche

Certains virus expriment des microARNs qui ciblent des transcrits cellulaires tandis que d'autres produisent des longs ARNs non codants qui modulent les mécanismes épigénétiques. En raison de l'absence de protéines virales, ces stratégies basées sur les acides ribonucléiques affectent le transcriptome de la cellule hôte sans induire de réponse immunitaire.  Ce projet s'intéresse aux mécanismes associés à l'ARN HBZ exprimé par le virus de la leucémie humaine à cellules T (HTLV-1). Ce rétrovirus est responsable de leucémies et de lymphomes dont le pronostic est très défavorable. Cette maladie dénommée ATLL (Adult T cell leukemia lymphoma) est très souvent mal diagnostiquée. Les estimations les plus récentes montrent qu'environ 20 millions de personnes sont infectées par le virus HTLV-1 dans le monde.  La durée de survie moyenne après diagnostic avoisine 8-10 mois, respectivement, pour les formes lymphomes et leucémie aiguë. Actuellement, aucune thérapie satisfaisante n'est malheureusement disponible. Bien qu'efficace, la transplantation de cellules hématopoïétiques est très souvent hasardeuse et la chimiothérapie souffre de rechutes quasi systématiques.  

Un des soucis majeurs est la persistance du virus qui s'intègre de manière stable dans des lymphocytes réservoirs apparemment sans exprimer de protéines virales. Récemment, nous avons mis en évidence un mécanisme qui repose non pas sur des protéines virales mais sur des ARNs non-codants (Gillet et al 2016, PLoS Pathogens 12: e1005588; Gazon et al, 2018, Frontiers in Microbiology 8:2684; Safari et al 2020, PLoS Pathogens 16: e1008502; Gazon et al, 2020, Blood Advances 4:5574).     

A l'inverse des autres transcrits viraux, l'ARN HBZ est exprimé dans les cellules T primaires isolés de patients infectés par HTLV-1. Bien qu'il puisse être traduit, l'ARN HBZ est principalement localisé dans le noyau suggérant un rôle épigénétique. Un mutant de l'ARN HBZ dépourvu de codon d'initiation de la traduction promeut la prolifération cellulaire, révélant ainsi une propriété oncogène. Nos données préliminaires montrent que l'ARN HBZ interagit spécifiquement avec l'histone méthyltransférase EZH2 du complexe répresseur Polycomb 2 (PRC2), s'associe avec la chromatine et dissocie le complexe EZH2/HOTAIR. Le but du projet est de caractériser les mécanismes épigénétiques associés avec l'acide ribonucléique HBZ.  

La compréhension des mécanismes de leucémogenèse induits par les ARNs non-codants des rétrovirus ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques. Ainsi, il est possible d'inhiber les interactions de l'ARN HBZ avec la chromatine en utilisant par exemple des acides nucléiques peptidiques.

 

 

 

Année 2019 (Cardiologie): Martin Chaumont (Prix) et Sofia Morra (Bourse)

"Last generation electronic cigarettes vaping in tobacco smokers and heavy vapers: cardiovascular and respiatory insights"

Présentation des lauréats du Prix et du Crédit de recherche de la Fondation Bekales 2020 pour la cardiologie.

Le jury composé des Prs Jean-Luc Balligand,  Jacques Melin,  André Scheen, Jean-Louis Vincent et  Jean-Luc Vandenbossche ( président), a octroyé  le Prix de la Fondation Bekales 2020 à Monsieur Martin Chaumont, pour l’ ensemble des travaux constituant son mémoire intitulé : «Last generation electronic cigarettes vaping in tobacco smokers and heavy vapers: cardiovascular and respiratory insights ».
Le Crédit de recherche de cette même fondation fut attribué à Madame Sofia Morra, pour son projet de recherche intitulé « Ballistocardiography and seismocardiography: remote monitoring of cardiac function in patients with ischemic heart failure before and after optimal medical care »


Le Docteur Martin Chaumont, âgé de  33 ans, diplômé médecin  de l’  Université Libre de Bruxelles en 2012, est  research fellow et doctorant de 2016 à 2020 à l’ hôpital Erasme, service de cardiologie et à l’ institut de recherche translationnelle en sciences cardio-vasculaires et respiratoires de l’ ULB.
Son travail dans le domaine  des effets cardio-vasculaires et pulmonaires de l’ utilisation de la cigarette électronique a recueilli l’ unanimité du jury  , en raison de la qualité des travaux réalisés et déjà publiés dans des revues internationales, mettant en évidence pour la première fois, des effets toxiques sur l’ épithelium respiratoire, pouvant à long terme avoir des répercussions sur la pathogenèse de pneumopathies chroniques, et d’ atteintes vasculaires. Ce travail est particulièrement pertinent en terme de santé publique, vu l’ utilisation croissante et massive de la cigarette électronique.


Le Docteur Sofia Morra: âgée de 31 ans, est diplomée médecin de l’ Université de Padoue en 2015, clinicienne-chercheuse doctorante  au laboratoire de recherches cardio-vasculaires de l’ hôpital Erasme, disposant d’ un mandat d'Aspirant FNRS; son projet de recherche constitue une approche prometteuse pour le suivi non-invasif de patients cardiaques, y compris par télémédecine, pertinente pour la santé publique; le projet contribuera à la validation clinique de la technique de ballistocardiographie et de seismocardiographie  dans le contexte de la surveillance à distance de l’ énergie cinétique cardiaque mesurée par ces deux techniques chez des patients présentant une insuffisance cardiaque ischémique post syndrome coronaire aigu.
Ce projet a également obtenu l’ unanimité du jury, en raison de l’ originalité du thème, de la qualité des travaux déjà réalisés, et des potentialités d’ applications thérapeutiques.
                                                                                                                                                

Pr Jean-Luc  Vandenbossche, président du Jury.

 

Introduction : Les cigarettes électroniques (e-cigarettes) aérosolisent un liquide (i.e., “e-liquide”) composé de propylène glycol et de glycérol, d'arômes et le plus souvent de nicotine. Cet aérosol hygroscopique et hyperosmolaire se dépose dans les petites voies aériennes. A haute température, le propylène glycol et le glycérol peuvent subir une combustion partielle au lieu d'une vaporisation pure, ce qui conduit à la production de dérivés carbonylés. Ces derniers produits ont une toxicité cardiorespiratoire bien documentée. On ignore si ce dépôt d’aérosol au niveau pulmonaire peut déclencher une inflammation pulmonaire et perturber les échanges gazeux alvéolaires. On ignore également si la transition de cet aérosol des poumons vers la circulation sanguine induit des altérations micro- et macro-vasculaires. Par ailleurs, comme le propylène glycol et le glycérol sont de petites molécules hydrophiles qui traversent rapidement l'épithélium pulmonaire, l'arrêt à court terme du vapotage chez les utilisateurs réguliers pourrait éliminer ce dépôt pulmonaire et inverser la toxicité cardio-respiratoire potentiellement induite par le vapotage.
 

Méthodes : Nous avons évalué les effets aigus du vapotage à haute puissance du propylène glycol et du glycérol avec et sans nicotine et leurs réversibilités sur différents marqueurs des fonctions cardiovasculaires et respiratoires. Ces paramètres ont été investigués chez 25 jeunes fumeurs occasionnels (groupe des fumeurs sains) et chez 30 utilisateurs intensifs d’e-cigarettes (groupe des vapoteurs) dans deux études randomisées simple-aveugles et croisées. Les effets aigus du vapotage sans nicotine ont également été évalués chez 24 patients avec un lourd passé tabagique, suspects d’une maladie coronarienne (groupe des fumeurs malades), sur ces mêmes paramètres dans une étude ouverte parallèle et randomisée. Nous avons, par ailleurs, démontré dans deux enquêtes en ligne que l’exposition à l’e-cigarette utilisée dans nos études était comparable à celle pratiquée dans la communauté des vapoteurs utilisant un équipement de dernière génération.
 

Résultats et conclusions : Au niveau cardiovasculaire, nos données ont montré que le vapotage sans nicotine n’a pas modifié les paramètres testés dans les trois populations investiguées. En revanche, le vapotage nicotiné a perturbé la fonction microcirculatoire dépendante de l’endothélium et a augmenté la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la rigidité artérielle et le stress oxydatif. Dans le groupe des vapoteurs, un bref arrêt du vapotage nicotiné a diminué la fréquence cardiaque de base. Vingt pour cent des utilisateurs en Belgique vapotent sans nicotine lorsqu'ils se sèvrent du tabac, cela pourrait réduire leur risque cardiovasculaire par rapport à la poursuite du vapotage nicotiné ou du tabagisme. Au niveau respiratoire, tant chez les fumeurs que chez les vapoteurs, le vapotage à haute puissance, indépendamment de la nicotine, a induit des lésions épithéliales des petites voies aériennes et une diminution des pressions partielles transcutanées en oxygène. Ces conditions de vapotages intenses ont également provoqué une diminution de la pression partielle artérielle en oxygène chez les fumeurs malades, vraisemblablement en raison de perturbations des échanges gazeux pulmonaires. D'autres études seront nécessaires pour identifier les conséquences potentielles à long terme de l'utilisation de l’e-cigarette sur la pathogenèse des maladies cardiorespiratoires. Les e-cigarettes à haute puissance, avec ou sans nicotine, devraient être utilisées avec prudence chez les patients présentant des facteurs de risque cardiovasculaire jusqu'à ce que de nouvelles données sur leur toxicité cardiorespiratoire à long terme soient disponibles.

 

"Ballistocariography and seismocarddiography: remote monitoring of cardiac function in patients with ischemic heart failure before and after optimal medical care"

Présentation des lauréats du Prix et du Crédit de recherche de la Fondation Bekales 2020 pour la cardiologie.

Le jury composé des Prs Jean-Luc Balligand,  Jacques Melin,  André Scheen, Jean-Louis Vincent et  Jean-Luc Vandenbossche ( président), a octroyé  le Prix de la Fondation Bekales 2020 à Monsieur Martin Chaumont, pour l’ ensemble des travaux constituant son mémoire intitulé : «Last generation electronic cigarettes vaping in tobacco smokers and heavy vapers: cardiovascular and respiratory insights ».
Le Crédit de recherche de cette même fondation fut attribué à Madame Sofia Morra, pour son projet de recherche intitulé « Ballistocardiography and seismocardiography: remote monitoring of cardiac function in patients with ischemic heart failure before and after optimal medical care »


Le Docteur Martin Chaumont, âgé de  33 ans, diplômé médecin  de l’  Université Libre de Bruxelles en 2012, est  research fellow et doctorant de 2016 à 2020 à l’ hôpital Erasme, service de cardiologie et à l’ institut de recherche translationnelle en sciences cardio-vasculaires et respiratoires de l’ ULB.
Son travail dans le domaine  des effets cardio-vasculaires et pulmonaires de l’ utilisation de la cigarette électronique a recueilli l’ unanimité du jury  , en raison de la qualité des travaux réalisés et déjà publiés dans des revues internationales, mettant en évidence pour la première fois, des effets toxiques sur l’ épithelium respiratoire, pouvant à long terme avoir des répercussions sur la pathogenèse de pneumopathies chroniques, et d’ atteintes vasculaires. Ce travail est particulièrement pertinent en terme de santé publique, vu l’ utilisation croissante et massive de la cigarette électronique.


Le Docteur Sofia Morra: âgée de 31 ans, est diplomée médecin de l’ Université de Padoue en 2015, clinicienne-chercheuse doctorante  au laboratoire de recherches cardio-vasculaires de l’ hôpital Erasme, disposant d’ un mandat d'Aspirant FNRS; son projet de recherche constitue une approche prometteuse pour le suivi non-invasif de patients cardiaques, y compris par télémédecine, pertinente pour la santé publique; le projet contribuera à la validation clinique de la technique de ballistocardiographie et de seismocardiographie  dans le contexte de la surveillance à distance de l’ énergie cinétique cardiaque mesurée par ces deux techniques chez des patients présentant une insuffisance cardiaque ischémique post syndrome coronaire aigu.
Ce projet a également obtenu l’ unanimité du jury, en raison de l’ originalité du thème, de la qualité des travaux déjà réalisés, et des potentialités d’ applications thérapeutiques.
                                                                                                                                                

Pr Jean-Luc  Vandenbossche, président du Jury.

Ballistocardiography and Seismocardiography: remote monitoring of cardiac function in patients with ischemic heart failure before and after optimal medical care

The Académie Royale de Médecine granted 25.000 euros for the project entitled “Ballistocardiography and Seismocardiography: remote monitoring of cardiac function in patients with ischemic heart failure before and after optimal medical care”, which is being carried out in the Cardiology Department of the Erasme hospital since 2019.

Background
This project focused on the clinical utility of the ballistocardiography and seismocardiography for the remote monitoring of heart failure condition of ischemic origin. Heart failure is a pandemic disease affecting 26 million people worldwide and an escalating health problem. Despite diagnostic and therapeutic strategies improvements, mortality and morbidity still remain unacceptably high. Ischæmic disease accounts for 40% of HF etiologies. Ballistocardiography and seismocardiography are noninvasive devices providing information on the strength of heart contraction by recording the kinetic energy generated by myocardial contraction at each cardiac cycle. The first aim of this project was to determine whether the kinetic energy computed from BCG and SCG signals can detect improvements in the mechanical cardiac performance in patients with ischæmic heart failure after optimal medical therapy. However, before applying this technology to patients suffering from heart failure, it is mandatory to validate the potential of this technique to detect changes in myocardial contractility occurring during an acute ischemic event.
Methods and results
Thus, the clinical study focused on heart failure patients is preceded by an experimental validation study. This latter was an experimental animal model for acute coronary syndrome including 21 swine which underwent 90 minutes myocardial ischemia induced by percutaneous occlusion of the proximal left anterior descending coronary artery and subsequent revascularization. Systemic blood pressure was continuously recorded invasively through high fidelity catheters. Seismocardiography was recorded before coronary occlusion, immediately and 80 min after coronary occlusion, immediately and 60 min after coronary reperfusion and the cardiac kinetic energy was automatically computed at each timepoints. Echocardiography was performed at the baseline and after revascularization and the left ventricle ejection fraction along with regional left ventricle wall abnormalities were evaluated.
The results showed that upon coronary occlusion, the kinetic energy produced at each cardiac contraction drastically dropped compared to a normal inotropic state and does not improve upon coronary reperfusion, along with systemic blood pressures and the left ventricle ejection fraction. Also, the kinetic energy is significantly correlated to the systemic blood pressure.
Conclusions and perspectives
In this very context of experimental acute coronary syndrome, the kinetic energy computed using this renewed technology provides reliable information on left ventricle contractile dysfunction and its effects on the downstream circulation. This technique may provide information on the cardiac contractile status expressed in term of kinetic energy during an acute coronary syndrome.
This automatic system may empower health care providers and patients suffering from heart failure to remotely monitor cardiovascular status in the near future.
The results of this investigation made the object of an original paper, recently accepted for publication in an international journal of cardiovascular disease.

 

 

Année 2018 (Leucémie) : Emérence Crompot, Laurence Lagneaux, Nathalie Meuleman (Bourse)

"Characterization of stromal cell-derived extracellular vesicles from healthy donors and chronic lymphocytic leukemia patients defined by transcriptome, miRnome, proteome and functional analysis"

CARACTÉRISATION DES VÉSICULES EXTRACELLULAIRES DES CELLULES STROMALES MÉDULLAIRES DE SUJETS SAINS ET DE PATIENTS LLC : ÉTUDE DU TRANSCRIPTOME, DU MIRNOME, DU PROTÉOME ET ANALYSE FONCTIONNELLE

 par Mmes les Drs Emerence CROMPOT (UMons, ULB), Laurence LAGNEAUX (UCLouvain, ULB), Nathalie MEULEMAN (ULB)       

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est la plus fréquente des leucémies qui touchent le monde occidental. Cette pathologie résulte de l’accumulation progressive de lymphocytes B CD5+. La LLC est toujours incurable jusqu’à présent avec les traitements classiques et bien que son évolution puisse être lente chez certains patients, les traitements actuels permettent généralement de contrôler la maladie pendant quelques temps mais le clone leucémique n’est jamais éradiqué.

La survie accrue des cellules leucémiques peut être expliquée par leur interaction avec les cellules normales de leur microenvironnement. En effet, au niveau de la moelle osseuse, il existe un dialogue bidirectionnel entre les cellules de LLC et les cellules stromales mésenchymateuses (MSC) qui envoient divers signaux de survie aux cellules leucémiques par un contact direct, par libération de facteurs solubles ou par production de vésicules extracellulaires. Les vésicules extracellulaires (EVs) sont des sortes de « capsules »  ou de « paquets postaux » d’un taille inférieure à 1 µm qui permettent l’échange d'ADN, d’ARN, de microARN  et de protéines entre les cellules.

Ce projet portera sur l'étude des EVs des cellules stromales mésenchymateuses de moelle osseuse (BM-MSC) chez des sujets sains et des patients atteints de LLC. Il est basé sur nos observations récentes démontrant pour la première fois que la communication entre LLC/BM-MSC est en partie médiée par les EVs. Ces dernières augmentent les capacités migratoires, la survie et la chimio-résistance des cellules leucémiques tout en induisant des modifications du profil d'expression génique.

Tout d’abord, nous évaluerons les effets biologiques (apoptose, viabilité, migration et chimiorésistance) des EVs provenant de BM-MSC obtenus de patients LLC en comparaison avec les EVs produites par BM-MSC de sujets sains. Ensuite, nous établirons et comparerons le transcriptome, le miRnome et le profil protéomique des EVs de BM-MSC normales et de LLC. Enfin, en fonction des gènes, des protéines ou des microARNs exprimés différentiellement, nous proposons d'effectuer des études fonctionnelles (réduction et surexpression des cibles d'intérêt par l'électroporation siRNA / antimiR ou ARN directement dans les cellules LLC).

En conclusion, malgré leur petite taille, les EVs ont de grandes capacités à influencer les cellules leucémiques et donc la progression de la maladie. Il est crucial d'analyser leur contenu et d'évaluer quels composants (ARN, microARN et protéines) elles délivrent aux cellules de LLC. Ce projet nous permettra de mieux comprendre la communication entre le microenvironnement et le clone leucémique.

Année 2017 (Cardiologie): Philippe Unger (Prix) et Alexia Hulin (Bourse)

"Diagnostic and therapeutic strategies in multiple heart valve disease"

PRÉSENTATION DE M. LE Dr Ph. UNGER (ULB),

LAURÉAT DU PRIX DE RECHERCHE DE LA FONDATION BEKALES 2018

par le Pr J.-L. VANDENBOSSCHE (ULB)

Le jury composé des Professeurs D. de Cannière, J. Melin, L. Pierard, M. Renard, A. Scheen, J.-L Vanoverschelde, J.-L. Vandenbossche, a octroyé, le 26 mai 2018, le Prix de la Fondation Bekales 2018 à Mr Philippe Unger, pour son mémoire intitulé : « Diagnostic and therapeutic strategies in multiple heart valve disease ». Les Crédits de recherche de cette même fondation furent attribués à Mme Alexia Hulin, pour son travail intitulé « Deciphering cellular contribution to heart valve homeostasis and disease ».

Le Professeur Philippe Unger, âgé de 60 ans, diplômé médecin de l’ULB en 1982, spécialiste en Cardiologie en 1987, agrégé de l’enseignement supérieur en 1995, a exercé le mandat de chef de clinique à l’Hôpital Académique Erasme jusqu’ en 2013, et est actuellement chef de service de Cardiologie du CHU Saint-Pierre à Bruxelles depuis 2015. Expert reconnu internationalement en échocardiographie, il est auteur et coauteur de plus de 100 publications et chapitres de livres.

Son travail dans le domaine des valvulopathies multiples a recueilli l’unanimité du jury, en raison de la qualité des travaux réalisés, permettant de proposer au clinicien des stratégies rationnelles face à des décisions difficiles quant à l’attitude thérapeutique à adopter, en particulier s’il y a lieu d’intervenir, quels types d’intervention et combien de valves traiter.

DIAGNOSTIC AND THERAPEUTIC STRATEGIES IN MULTIPLE HEART VALVE DISEASE

par M. le Dr Philippe UNGER (ULB)

Contrairement aux atteintes monovalvulaires, les valvulopathies cardiaques multiples, pourtant fréquentes, n’ont que rarement été abordées dans la littérature médicale. Diverses interactions hémodynamiques induites par la coexistence de plusieurs atteintes valvulaires sont susceptibles d’en modifier l’expression, et certaines méthodes diagnostiques, au demeurant bien validées chez les patients souffrant d’atteintes monovalvulaires ne l’ont pas été en présence d’atteintes plurivalvulaires, et sont ainsi susceptible d’en compliquer tant le diagnostic que la prise en charge thérapeutique.

Dans ce travail, nous nous sommes d’abord attachés à étudier l’association fréquente de sténose aortique et d’insuffisance mitrale. Nous avons ensuite tenté de proposer un canevas de prise en charge standardisé applicable plus généralement à toutes les combinaisons de valvulopathies multiples, afin d'aider le clinicien dans son approche de ces situations complexes.

Si l’insuffisance mitrale secondaire (fonctionnelle) s’améliore fréquemment après remplacement valvulaire aortique chez les patients porteurs d’une sténose aortique, les réponses individuelles sont variables et les déterminants de cette réponse sont mal connus. Nos travaux nous ont permis de montrer que l’évaluation quantitative préopératoire de la fuite mitrale par l’estimation de la surface de l’orifice régurgitant mitral en utilisant la méthode PISA (proximal isovelocity surface area) était le paramètre de quantification qui se modifiait le moins après chirurgie aortique, et ainsi, le plus prédictif de la situation postopératoire (1).

Nous avons par ailleurs pu montrer que l’inadéquation de la taille de la prothèse aortique par rapport aux mensurations du patient (« patient-prosthesis mismatch ») était associée à une moindre réduction de la fuite mitrale (2) ; en outre, par une méthodologie méta-analytique, nous avons pu montrer que les prothèses valvulaires aortiques implantées par cathéter et apposées à l’aide d’un ballonnet étaient à cet égard plus favorables que les prothèses auto-expansées (3).

Nous avons enfin tenté de résumer les données disponibles dans la littérature traitant de l’association de sténose aortique et d’insuffisance mitrale (4), et plus largement, de définir les pièges diagnostiques, et de standardiser les stratégies de prise en charge des diverses combinaisons de valvulopathies (5-7), tenant compte de la sévérité des lésions, du profil de risque du patient, de l’histoire naturelle spontanée de la maladie valvulaire, et de l’apport des nouvelles approches thérapeutiques mini-invasives qui, sans nul doute, modifieront le paradigme de la prise en charge de ces patients.  

 

 

1.   P. UNGER, D. PLEIN, G. VAN CAMP, B.  COSYNS, A. PASQUET, V. HENRARD, D. DE CANNIÈRE, C. MELOT, L.A. PIÉRARD, P. LANCELLOTTI, Effects of valve replacement for aortic stenosis on mitral regurgitation, Am. J. Cardiol.; 102:1378-8, 2008.

2.   P. UNGER, J.  MAGNE, F. VANDEN EYNDEN, D. PLEIN, G. VAN CAMP, A.  PASQUET, B. COSYNS, C. DEDOBBELEER, P. LANCELLOTTI, Impact of prosthesis-patient mismatch on mitral regurgitation after aortic valve replacement, Heart;96:1627-32?, 2010.

3.   P. UNGER, C.  DEDOBBELEER, F. VANDEN EYNDEN, P. LANCELLOTTI, Mitral regurgitation after transcatheter aortic valve replacement :  Does the prosthesis matter ?, Int. J. Cardiol. ;168:1706-9,2013.

4.   P UNGER, C. DEDOBBELEER, G. VAN CAMP, D. PLEIN, B. COSYNS, P. LANCELLOTTI, Mitral regurgitation in patients with aortic stenosis undergoing valve replacement, Heart;96:9-14, 2010.

5.   P.UNGER, R. ROSENHEK, C. DEDOBBELEER, A. BERREBI, P. LANCELLOTTI, Management of multiple valve disease, Heart;97:272-7, 2011.  

6.   P. UNGER, P. LANCELLOTTI, D. DE CANNIÈRE, The clinical challenge of concomitant aortic and mitral valve stenosis, Acta cardiol.; 71:3-6, 2016.

7.   P. UNGER, M.A. CLAVEL, B.R. LINDMAN, P. MATHIEU, P. PIBAROT, Pathophysiology and management of multivalvular disease, Nature Rev. Cardiol.;13:429-40, 2016.

"Deciphering cellular contribution to heart valve homeostasis and disease"

PRÉSENTATION DE Mme le Dr A. HULIN (ULg),       

LAURÉATE DU CRÉDIT DE RECHERCHE DE LA FONDATION BEKALES 2018  

    par le Pr J.-L. VANDENBOSSCHE (ULB)    

Le docteur Alexia Hulin, diplômée en sciences biochimiques et docteur en sciences biomédicales et pharmaceutiques de l’Université de Liège, a depuis sa thèse jusqu’à aujourd’hui été passionnée par les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la biologie des valves cardiaques. Actuellement membre de l’équipe du Docteur Cécile Oury et Professeur Patrizio Lancellotti au GIGA-Cardiovascular sciences, elle vise à étudier la contribution de certaines populations cellulaires (endothéliales, immunitaires et interstitielles) dans les deux plus importantes pathologies valvulaires, la calcification aortique et la dégénérescence myxoide de la valve mitrale.

DECIPHERING CELLULAR CONTRIBUTION TO HEART VALVE HOMEOSTASIS AND DISEASE

par Mme le Dr Alexia HULIN (ULg)    

La fonction des valves cardiaques repose sur la composition et la stratification particulière de la matrice extracellulaire. Au niveau cellulaire, une couche de cellules endothéliales couvre l’extérieur de la valve tandis que les cellules situées à l’intérieur de la valve, cellules interstitielles, sont responsables de produire et maintenir la structure des feuillets. A l’heure actuelle, les deux principales pathologies valvulaires sont la dégénérescence myxoide de la valve mitrale et la calcification aortique. Un excès de production et dégradation de composants matriciels mène à l’épaississement des feuillets mitraux et est la cause première de l’insuffisance mitrale. La calcification de la valve aortique est, quant à elle, caractérisée par un remodelage de la matrice et calcification des feuillets menant à une obstruction du flux sanguin, la sténose aortique.

De nombreuses voies de signalisation ont été impliquées dans la progression des pathologies valvulaires mais l’aspect cellulaire est encore peu décrit. En effet, les populations responsables du remodelage de la matrice ou de la production de nodules calcifies ne sont pas encore connues et pourtant sont les cibles thérapeutiques à identifier pour traiter la pathologie. Nous avons dans un premier temps caractériser les populations cellulaires qui se trouvent dans une valve saine et montrer pour la première fois l’hétérogénéité des cellules endothéliales, interstitielles et immunitaires. Dans la pathologie myxoide, nous avons alors pu identifier un processus inflammatoire accompagné d’un changement de population des macrophages. Cependant, le rôle des macrophages au cours de la pathologie valvulaire n’a jamais été étudié. Nous proposons dès lors d’établir la signature moléculaire des macrophages et de déterminer si l’inflammation est une composante déterminante de la dégénérescence myxoide. Cette étude vise également à étudier les autres composantes cellulaires, endothéliales et interstitielles, ainsi que leur interaction dans des modèles murins de pathologies valvulaires. Nos recherches visent à identifier les populations cellulaires responsables du développement des pathologies valvulaires. Notre étude permettra de proposer des traitements thérapeutiques ciblés et efficaces encore inexistants aujourd’hui.

Année 2016 (Leucémie): Basile Stamatopoulos (Prix) et Luan Dang (Bourse)

"Targeted deep sequencing reveals clinically relevant subclonal Ig HV rearrangements in chronic lymphocytic leukemia"

PRÉSENTATION DE M. le Dr B. STAMATOPOULOS

LAURÉAT DU PRIX DE RECHERCHE DE LA FONDATION BEKALES 2017

par Mme D. BRON, membre titulaire, et M. G. MOONEN, Président

La Fondation Bekales soutient la recherche par l'attribution annuelle d'un prix et d’un crédit de recherche, alternativement dans les domaines de la cardiologie et de la leucémie.
Le prix d’un montant 10.000 € est attribué à un chercheur de 40 ans maximum lors du dépôt de la candidature, qui s'est particulièrement distingué par ses travaux. Le crédit de recherches (au maximum 25000 €) est  attribué à un ou des chercheurs (trois au maximum) qui se sont distingués par leurs contributions marquantes dans le domaine concerné. Les candidats poursuivent leurs activités en Belgique dans un hôpital, un laboratoire universitaire ou assimilé depuis au moins cinq ans.
Le jury est choisi par la Fondation; ses décisions sont sans appel. Le montant du prix et des crédits est essentiellement destiné à financer la poursuite des activités de recherche.

En 2017, le prix et le crédit étaient destinés à soutenir des chercheurs dans le domaine du cancer. Le jury était constitué  des professeurs Beguin, Ferrant et Parmentier. Les obligations de leurs charges ne leur permettent pas d’être présents ce matin et c’est pourquoi c’est au Président de l’Académie qu’incombe le privilège d’introduire les lauréats.  Le prix et le crédit seront dans un instant remis par la présidente de la fondation Bekales la professeure Bron et par son administrateur Monsieur Schaller que je remercie d’être présent et d’avoir fait le déplacement de Suisse. Ils parleront plus avant de la fondation Bekales dans un moment.

Le Lauréat du prix est le docteur Basile Stamatopoulos qui a soumis un travail publié dans Leukemia et  fait en collaboration avec l’Université d’Oxford. Cette recherche poursuit l’objectif d’améliorer la prédiction du pronostic des patients atteints de Leucémie Lymphoïde Chronique. Dans ce travail est démontrée  l’existence chez le même patient et dans plus de 25% des cas, de sous-clones portant des réarrangements d’immunoglobuline différents. La présence de ces populations différentes influence le pronostic du patient mais aussi soulève de nouvelles questions quant à l’origine de la leucémie à un stade précoce du développement par exemple celui de  la cellule souche. Ce travail démontre et c’est selon moi sa plus grande originalité, que, dans le LLC, la population des lymphocytes tumoraux n’est pas toujours une population monoclonale mais que plusieurs clones leucémiques peuvent coexister et influencer l’agressivité de la maladie et donc l’évolution du patient.

Basile Stamatopoulos est docteur en sciences et attaché au Laboratoire de Thérapie Cellulaire Clinique à l’ Université libre de Bruxelles  et à l’ULB Research Cancer Center.

Targeted deep sequencing reveals clinically relevant subclonal IgHV rearrangements in chronic lymphocytic leukemia

 par M. le Dr Basile STAMATOPOULOS (ULB)

Introduction

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est la plus fréquente des leucémies qui touchent le monde occidental. Cette pathologie résulte de l’accumulation progressive de lymphocytes B CD5+. La LLC est toujours incurable jusqu’à présent avec les traitements classiques et bien que son évolution puisse être lente chez certains patients, les traitements actuels permettent généralement de contrôler la maladie pendant quelques temps mais le clone leucémique n’est jamais éradiqué.

Une des principales caractéristiques de cette pathologie réside dans l’hétérogénéité de son évolution qui peut être prédite par le statut mutationnel de la région variable des chaines lourdes des immunoglobulines (IgHV), véritable « carte d’identité » du clone leucémique. Celui-ci est déterminé par séquençage de la région variable des immunoglobulines et par alignement de cette séquence avec la lignée germinale la plus proche : les patients ayant plus de 2% de mutations sont considérés comme « hypermutés » (M) et ont un pronostic plus favorable tandis qu’un statut « non-hypermuté » (NM) est quant à lui associé à une LLC beaucoup plus agressive. Jusqu’à présent, les anciennes techniques de séquençage ne permettaient de distinguer qu’un seul clone leucémique par patient car le séquençage selon Sanger n’analyse que le clone majoritaire. Ainsi, si plusieurs clones sont présents, ils interfèrent les uns avec les autres et provoquent un résultat non-interprétable du séquençage dans 9 à 18% des cas. Le séquençage selon Sanger ne permet donc pas de tenir compte de plusieurs sous-clones et de leur impact pronostique.

En nous basant sur deux populations de patients atteints de LLC  (une population A de 270 patients au diagnostic et une population B de 226 patients inclus dans deux études cliniques au Royaume-Uni), nous avons investigué les IgHV par Next-Generation Sequencing (NGS) en utilisant la technologie Illumina. Cette technologie nous permet de séquencer en profondeur et avec une grande précision l’ensemble des différentes séquences IgHV qui seraient présentes chez un même patient et ainsi de détecter la présence de plusieurs clones.

Nous avons ainsi démontré la présence de plusieurs clones leucémiques au sein d’un même patient dans 25% des cas si l’on considère les séquences dites productives. Ceci représente une importante avancée suggérant que plusieurs clones leucémiques peuvent coexister au sein d’une maladie dite monoclonale.

Etant donné que plusieurs clones peuvent être mis en évidence, nous pouvons dès lors établir le statut mutationnel pour chaque clone. Nous avons ainsi pu créer cinq catégories de patients (contrairement au séquençage Sanger qui n’en comporte que 2): des patients avec plusieurs clones M, 1 seul clone M, un mixe de clone M-NM, 1 seul clone NM et plusieurs clones NM.

Ce nouvel outil pronostique permet de classer les patients en cinq groupes de pronostique différents en termes de survie sans traitement et de survie globale. De plus, alors que le séquençage Sanger présente un taux d’échec d’environ 10% dans notre population, nous sommes capables avec cette nouvelle technique de donner un résultat pour chaque patient sans exception.

En conclusion, nous avons démontré sur base du séquençage de près de 500 patients que la population leucémique au sein d’un même patient peut être hétérogène, oligoclonale et comprendre plusieurs clones de statut mutationnel différent ayant un impact direct sur le pronostic du patient. Cette nouvelle classification basée sur séquençage de dernière génération permet de raffiner la classification précédente basée sur deux  groupes (M ou NM) en cinq groupes (multiple M, 1M, mixe M-NM, 1NM, multiple NM). La découverte de plusieurs clones leucémiques coexistant est la première preuve indirecte que l’évènement déclencheur de la leucémie a lieu à un stade précoce du développement du lymphocyte B, avant même son réarrangement VDJ d’immunoglobuline, probablement au stade de cellule souche.

"BACH2 and PRDM1 genes expression in major lymphocyte subsets according to age in healthy donors and B-Chronic Lymphocytic Leukemia"

PRÉSENTATION DE M. le Dr L. DANG

LAURÉAT DU CRÉDIT DE RECHERCHE DE LA FONDATION BEKALES 2017

 par G. MOONEN, Président

 

Le Lauréat du crédit est le docteur Luan Dang Chi Vu qui a soumis un projet dans lequel il étudiera les effets de l’âge sur l’expression de différents gènes par des lymphocytes de type B provenant de donneurs sains et de patients atteints de leucémie lymphoïde chronique.

Le docteur Luan Dang est attaché aux laboratoires d’hématologie expérimentale et d’immunologie moléculaire de l’ULB.

Année 2015 (Cardiologie) : Diego Castanares-Zapatero (Prix) et Aliénor Hanthazi (Bourse)

"Connection between cardiovascular permeability, myocardial oedema and inflammation during sepsis: role of AMP-activated kinase"

PRÉSENTATION DE M. LE Dr D. CASTANARES-ZAPATERO  

par

J.-L. VANDENBOSSCHE (ULB)    

 

Il s'agit d'un travail de recherche fondamentale sur l'animal, explorant les mécanismes cellulaires et moléculaires de la détérioration de la fonction cardiaque, survenant dans une majorité de cas dans l'infection non traitée sévère.

Le sepsis présente une mortalité très élevée, de l'ordre de 30% avec les traitements avancés; le sepsis sévère avec choc toxi-infectieux présente une mortalité de 40 à 80%.

Participe pratiquement toujours à cette sévérité, l'atteinte de la fonction cardiaque, par dépression des capacités de contraction et de relaxation myocardique.

Le travail du Dr Castanares en dévoile des mécanismes cellulaires (l'atteinte des jonctions étanches entre cellules endothéliales) et moléculaires (le rôle de l'α1AMP kinase endothéliale, capable de s'opposer à cette hyperperméabilité vasculaire et à l'œdème myocardique). Il ouvre la voie vers de nouvelles approches thérapeutiques, en particulier les activateurs de l'α1AMP kinase.

Ce travail a convaincu le jury par son extrême rigueur et son substrat expérimental. Il devrait permettre des progrès concrets dans la thérapeutique d'une situation clinique particulièrement grave et fréquente.

CONNECTION BETWEEN CARDIOVASCULAR PERMEABILITY, MYOCARDIAL OEDEMA AND INFLAMMATION DURING SEPSIS : ROLE OF AMP-ACTIVATED KINASE   

par

M. le Dr Diego CASTANARES-ZAPATERO (ULB)  

Le sepsis est une affection sévère causée par une riposte inflammatoire dérégulée face une infection. Le sepsis induit une perturbation du fonctionnement de différents organes, responsable d’une mortalité élevée. L’atteinte cardio-vasculaire est fréquente. D’une part, on observe une dysfonction endothéliale caractérisée par une augmentation de la perméabilité des vaisseaux. D’autre part, on observe une dépression myocardique, définie comme une altération de la contractilité. L’origine de cette dysfonction cardiaque reste méconnue. Un œdème de la paroi myocardique a déjà été décrit, mais son implication dans le phénomène de « cardiopathie septique » reste peu connue.

En utilisant un modèle de sepsis murin, nous avons démontré qu’un œdème myocardique survient précocement. Cet œdème a été objectivé à l’échographie et confirmé par résonance magnétique. De plus, nous avons découvert que l’AMP-activated kinase (AMPK) joue un rôle majeur dans ces phénomènes d’hyperperméabilité vasculaire.

D’une part, nous avons montré que  la sous-unité catalytique a1 de l’AMPK contrôle la perméabilité vasculaire dans le myocarde : si l’a1AMPK est invalidée, le sepsis induit un œdème nettement plus conséquent dans la paroi myocardique. Ses répercussions hémodynamiques sont principalement diastoliques. En effet, l’analyse par Doppler mitral suggère que l’augmentation d’épaisseur de la paroi provoque une dysfonction de relaxation des ventricules.

D’autre part, nous avons montré que l’a1AMPK joue un rôle protecteur lors du sepsis : son invalidation dans les animaux knock-out est associée à une mortalité accrue.  Par ailleurs, une activation pharmacologique de l’AMPK lors d’un sepsis chez des souris sauvages réduit significativement l’œdème myocardique. Ces effets bénéfiques de l’AMPK sont indépendants de modifications du statut inflammatoire, reflété par la sécrétion de cytokines plasmatiques ou la présence de leucocytes dans le myocarde.

Nous avons mis en évidence les mécanismes moléculaires par lesquels l’AMPK exerce son effet protecteur : la sous-unité a1 de l’AMPK contrôle la perméabilité vasculaire en agissant sur l’endothélium myocardique. Nous avons montré in vivo et in vitro que l’a1AMPK contrôle Zonula-occludens-1 (ZO-1), une protéine de structure des jonctions serrées interendothéliales. Celles-ci sont endommagées lors du sepsis et lorsque l’a1AMPK est invalidée, ces anomalies sont significativement accentuées.

A l’inverse, l’activation pharmacologique de l’AMPK est protectrice. Nous avons en effet mis en évidence que le liraglutide, un anti-diabétique oral utilisé en pratique clinique, active l’AMPK dans les cellules endothéliales et est capable de diminuer l’hyperperméabilité myocardique en préservant la structure des jonctions serrées.

Ainsi, étant donné son rôle clé dans le contrôle de la perméabilité vasculaire, nous pensons que l’AMPK pourrait constituer une nouvelle cible thérapeutique du sepsis.

"Contribution of chemerin to pulmonary circulation and development of pulmonary hypertension with or without obesity"

PRÉSENTATION DE Melle LE Dr A. HANTHAZI 

par

J.-L. VANDENBOSSCHE (ULB)    

Il s'agit d'un projet de recherche investiguant les mécanismes fondamentaux impliqués dans le développement d'une hypertension artérielle pulmonaire en cas d'obésité.

Une première partie de cette recherche a permis d'aboutir à la démonstration que la chémérine  joue un rôle en potentialisant la réactivité de l'artère pulmonaire à l'endothéline -1.

Le projet se propose de rechercher le rôle de la chémérine sur la prolifération de cellules musculaires lisses vasculaires, par expérimentation sur culture cellulaires.

Après induction et hypertension artérielle pulmonaire, chez des rats rendus obèses, et des rats non obèses, l'implication de la chémérine sera testée par administration contrôlée d'un antagoniste de la chémérine.

L'ensemble de ces expérimentations fondamentales devraient éclairer la physiopathologie d'un tableau clinique qui reste particulièrement difficile à traiter, malgré des avancées récentes, et améliorer la compréhension des liens entre obésité et dysfonction de la circulation  pulmonaire.

Les résultats déjà obtenus, l'originalité du projet et la qualité du laboratoire dans lequel ces travaux vont se poursuivre, ont convaincu le jury de l'intérêt et de la justification d'accorder ce crédit de recherche au Dr Hanthazi.

Implication de la chémérine dans la circulation pulmonaire et dans le développement de l’hypertension pulmonaire associé ou non à l’obésité

 par

Melle le Dr Aliénor HANTHAZI (ULB)

 

Résumé :

De récentes études épidémiologiques suggèrent que l'obésité influence le développement de l'hypertension pulmonaire (HTP). Les mécanismes liant obésité à HTP ne sont pas bien établis mais, des données suggèrent que les adipokines y participent, même sans obésité. L’adipokine chémérine régule l'activité des cellules endotheliales et de différentes cellules immunitaires. La chémérine plasmatique est corrélée à l'obésité et est élevée dans des maladies inflammatoires sans lien avec l'obésité. Les effets pléiotropes de la chémérine et son activité sur les cellules participant majoritairement à la pathogénie de l'hypertension artérielle pulmonaire suggèrent que la chémérine serait impliquée dans ce syndrome. Notre hypothèse est que la chémérine participe au maintien de l'homéostasie de la circulation pulmonaire et à l’HTP. Nous étudierons d’abord les effets de la chémérine ex vivo sur la réactivité vasculaire pulmonaire et in vitro sur les caractéristiques fonctionnelles des cellules musculaires lisses vasculaires (prolifération, migration et résistance à l'apoptose). Ensuite, nous étudierons l'implication de la signalisation ChemChemR23 sur le développement de l’HTP et sur l’HTP établie associée ou non à l'obésité. L’HTP sera induite par injection de monocrotaline (rats) chez des animaux résistants ou enclins à l’obésité induite par l'alimentation et nourris avec un régime à faible teneur ou à forte teneur en graisse. La signalisation chémérine sera bloquée pharmacologiquement. Nous allons investigué si la signalisation Chem-ChemR23 module la gravité de l’HTP (pression artérielle pulmonaire, hypertrophie ventriculaire droite, remodelage vasculaire, tonus et réactivité vasculaire).

 

CONTRIBUTION OF CHEMERIN TO PULMONARY circulation and development of pulmonary hypertension with or without obesity

Summary :  

Recent epidemiological studies suggest that obesity influences the development of pulmonary hypertension (PH). Although mechanisms linking obesity to PH are not well established, there is emerging data suggesting a pathogenic role for the adipocyte-derived hormones, even in the absence of obesity. The adipokine chemerin regulates biological activity of endothelial cells and immune cell types. Plasma chemerin is correlated with obesity but is also elevated in inflammatory diseases not related to obesity. The pleiotropic nature of chemerin and its functional activity on major cell types participating in pulmonary arterial hypertension pathogenesis suggest that chemerin may be involved in this syndrome. Our hypothesis is that chemerin is involved, alone or in association with other mediators, in maintenance pulmonary circulation homeostasis and in pathogenesis of PH. In the first part of the project, we will study the effects of chemerin on ex vivo pulmonary vascular reactivity and functional characteristics of pulmonary vascular smooth muscle cells (proliferation, migration and resistance to apoptosis). In the second part of the work, we will study the involvement of Chem-ChemR23 signaling on PH development and on established PH associated or not with obesity. Pulmonary hypertension will be induced by either injection of monocrotaline (rats) in diet-resistant and diet-induced obesity animals fed with a low fat or a high fat diet. Chemerin signaling will be blocked pharmacologically (using a ChemR23 inhibitor). We will investigate if Chem-ChemR23 signaling modulates PH severity (pulmonary arterial pressure, right ventricular hypertrophy, vascular remodeling, vascular tone and reactivity).

Année 2014 (Leucémie) : Violaine Havelange (Prix) et Basile Stamatopoulos (Bourse)

"Implication des micro-ARNs dans la résistance à la chimiothérapie dans la leucémie myéloïde aiguë"

IMPLICATION DES MICRO-arns DANS LA RÉSISTANCE A LA CHIMIOTHÉRAPIE DANS LA LEUCÉMIE MYÉLOÏDE AIGUË   

par

                                             Mme le Dr Violaine HAVELANGE (UCL)

 

La leucémie myéloïde aiguë (LMA) est la plus fréquente des leucémies aiguës de l’adulte (80%). Les traitements par chimiothérapie intensive permettent d’obtenir des rémissions à 5 ans chez 10 à 50% de ces patients. Les chimiothérapies utilisées – à savoir les anthracyclines et l’aracytine - sont identiques depuis les années 60 et entraînent beaucoup d’effets secondaires. La résistance à la chimiothérapie reste le principal problème. L’identification de nouveaux mécanismes et de nouveaux marqueurs de prédiction de la chimiorésistance amélioreraient la prise en charge de nos patients et le développement de nouveaux traitements. Les microARN (miARN) sont des ARN non-codants, de petite taille (~18-25 nucléotides), conservés durant l’évolution, qui régulent négativement l’expression de gènes-cibles. Les miARN sont dérégulés dans les cellules leucémiques. Leur implication dans la chimiorésistance est décrite dans d’autres cancers mais peu connue dans la LMA. Leur expression peut facilement être mesurée dans le sang ou dans la moelle osseuse.

Nous avons démontré que miR-29b est le plus souvent sous-exprimé dans les blastes de LMA. La surexpression de miR-29b dans des lignées cellulaires de LMA inhibe la croissance cellulaire, induit l’apoptose et augmente la chimiosensibilité des cellules leucémiques à l’aracytine. De plus, l’injection de miR-29b dans des tumeurs leucémiques chez la souris réduit significativement la taille des tumeurs. MiR-29b synthétique pourrait devenir un traitement néoadjuvant  pro-apoptotique dans la LMA.

Nous avons également mesuré l’expression de miR-29b par PCR quantitative en temps réel dans des échantillons de moelle osseuse de patients âgés, non candidats à un traitement intensif, avant un traitement par un agent hypométhylant (Decitabine®). Des hauts taux d’expression de miR-29b ont été associés significativement à une réponse clinique (p=0.02). Le niveau d’expression de miR-29b pourrait influencer ultérieurement le choix thérapeutique en faveur de la Decitabine chez ces patients.

Nous avons rapporté que l’expression élevée de miR-10a chez des patients avec une LMA, non traités, était associée à une rémission complète. Cependant, la présence d’une mutation du gène NPM1 semble interférer avec l’effet de miR-10a. In vitro, nous n’avons pas pu mettre en évidence d’effet significatif de miR-10a sur la prolifération, l’apoptose ou la chimiosensibilité.

Enfin, nous avons comparé  l’expression des miARN dans un groupe de patients ‘réfractaires’ après la chimiothérapie d’induction avec un groupe de patients chimiosensibles, au diagnostic, par séquençage à haute débit ciblé sur les ARN de petite taille. Cinq miARN sont significativement surexprimés dans le groupe de patients chimiorésistants. Nous validerons ces résultats par PCR en temps réel ainsi que dans une autre cohorte de patients. Des études fonctionnelles (prolifération, apoptose et différenciation) seront réalisées pour tester l’effet de ces miARN sur la chimiosensibilité. Des gène-cibles impliqués dans la chimiorésistance seront recherchés. Enfin, nous regarderons si l’expression de certains miARN –dans le sang au diagnostic- permettrait de prédire la chimiorésistance.

Les miARN, même s’ils sont de petite taille, ont un rôle important dans la LMA. Ils pourraient, dans le futur, contribuer au diagnostic mais également au pronostic et au traitement des patients souffrant LMA. D’une part, certains miARN pourraient prédire la réponse au traitement et permettre d’orienter le choix thérapeutique. D’autre part, des traitements basés sur des miARN synthétiques offrent des espoirs thérapeutiques importants. Plusieurs miARN synthétiques sont actuellement en développement préclinique dans d’autres cancers. Ils pourraient servir de traitement néoadjuvant dans la LMA.

"Découverte de biomarqueurs prédictifs de la réponse au traitement chez les patients atteints de leucémie lymphoïde chronique par séquençage du génome"

DÉCOUVERTE DE BIOMARQUEURS PRÉDICTIFS DE LA RÉPONSE AU TRAITEMENT CHEZ LES PATIENTS ATTEINTS DE LEUCÉMIE LYMPHOÏDE CHRONIQUE PAR SÉQUENÇAGE DU GÉNOME   

par

M. le Dr Basile STAMATOPOULOS (ULB)

La Leucémie Lymphoïde Chronique (CLL) est la leucémie la plus fréquente dans le monde occidental et se caractérise par une grande hétérogénéité clinique. Malgré l’introduction constante de nouvelles stratégies thérapeutiques, cette maladie reste toujours incurable et la rechute constitue la cause majeure de décès. De plus, l’utilisation de thérapies coûteuses, agressives et/ou toxiques nous indique la nécessité urgente d’améliorer la réponse au traitement.

Le séquençage du génome entier ou « whole genome sequencing » (WGS) est une méthode de séquençage à haut débit qui permet de déterminer la séquence complète d’un génome en une seule manipulation. Depuis les années ’80, les techniques de séquençage ont bien évolué : le séquençage du premier génome humain a duré près de 15 ans. Aujourd’hui, avec les techniques actuelles, ce même séquençage est réalisé en 30 heures. Le WGS permettrait la découverte de nouvelles mutations, de nouveaux gènes de fusion et la détection de changement du nombre de copie génique. Par rapport au séquençage de l'exome (seulement les exons, environ 2% du génome), le WGS permet également de mettre en évidence de nouvelles mutations situées dans les introns et autres régions non codantes étant donné que 100% du génome est séquencé. Le séquençage à haut débit a déjà permis de découvrir différentes mutations récurrentes dans les cellules de LLC au niveau des régions codantes, mutations qui ont été reliées au pronostic de la maladie (Notch1 ou SF3B1). Ces techniques ont également permis d’étudier l’évolution et le nombre de sous-clones de LLC au sein d’un même patient. Cependant, les données génomiques n’ont, jusqu’à présent, pas encore été mises en relation avec la réponse au traitement.

Dans ce projet, nous nous proposons d’étudier les mutations somatiques du génome des patients atteints de LLC car elles pourraient être des marqueurs prédictifs de la réponse. Nous tenterons d’identifier de nouveaux biomarqueurs prédictifs de la réponse au traitement par séquençage du génome (WGS), du transcriptome (RNAseq) et séquençage à haut débit ciblé (NGS).

En nous basant sur 50 génomes de LLC déjà séquencés au laboratoire du centre de diagnostic moléculaire de l’Université d’Oxford avec qui nous collaborons, nous souhaiterions (1) identifier de nouvelles mutations en nous focalisant sur les régions introniques. (2) ces mutations seront corrélées à la réponse au traitement et à la maladie résiduelle minimale (MRD). Dans ce but, un panel de gènes incluant les mutations exoniques et introniques sera généré et analysé par NGS. Finalement, (3) un séquençage du transcriptome sera réalisé afin de mettre en évidence le rôle fonctionnel des mutations trouvées.

Le but de ce projet serait de générer un outil permettant de prédire la réponse au traitement dans la LLC afin de pouvoir prédire d’une manière moléculaire et individuellement la réponse au traitement de chaque patient atteint de LLC et ainsi leur éviter des traitement inutiles.

Année 2013 (Cardiologie) : Marie Moonen (Prix) et Anne-Catherine Pouleur (Bourse)

"Identification of circulating microRNAs as biomarkers of aortic valve stenosis development and progression"

PRÉSENTATION DE M. MOONEN,

par

M. le Dr J.-L. VANDENBOSSCHE (ULB)   

La sténose aortique est une affection progressive, le tissu valvulaire se fibrosant  et se calcifiant devient de plus en plus rigide, et limite l’ouverture valvulaire. Le muscle cardiaque du ventricule gauche peut, en s’hypertrophiant et en recrutant sa réserve fonctionnelle, assurer un débit normal pendant plusieurs années. Néanmoins, il arrive un stade où le rétrécissement est tel que le myocarde défaille, d’abord à l’effort, ensuite au repos. Déterminer le meilleur moment auquel le risque chirurgical ou interventionnel est moindre que l’apparition d’une défaillance irréversible reste un défi clinique majeur en cardiologie, en particulier dans nos sociétés où la prévalence d’ octogénaires est en forte croissance, la sténose aortique s’ exprimant  le plus souvent dans cette tranche d’âge.

Le Dr Marie Moonen propose d’étudier le rôle de certains microRNAs circulants, qu’elle prévoit d’identifier, comme biomarqueurs du développement  et de la progression de la sténose aortique. Les microRNA ont été récemment découverts et reconnus capables de moduler l’expression des gènes, le plus souvent en les réprimant. L’étude comportera une partie expérimentale sur l’animal, par production d’une sténose aortique progressive, et analyse de la présence de plusieurs microRNA déjà identifiés chez l’homme. La partie clinique portera sur les relations éventuelles entre ces microRNA et des indices fonctionnels  et structurels mesurés chez des patients atteints de sténose aortique asymptomatique et subissant des tests de tolérance fonctionnelle et une résonance magnétique du cœur.

Ce travail entre dans le cadre plus général de l’ évaluation des valvulopathies  réalisée au CHU de Liège, à laquelle le Dr Marie Moonen a participé de manière significative, en collaborant aux travaux pionniers des professeurs Luc Piérard et Patrizzio Lancellotti. Le curriculum vitae du Dr Moonen atteste d’une expérience déjà solide en recherche clinique et expérimentale, excellent garant de la réussite de ce projet.

Identification de microARN circulants associÉs au dÉveloppement et À la progression de la stÉnose valvulaire aortique

 par

Mme le Dr Marie MOONEN (ULg)

La sténose aortique (SA), valvulopathie la plus fréquente en occident, est la troisième affection cardiovasculaire, en terme de prévalence, après la cardiopathie ischémique et l’hypertension artérielle. L’incidence de la pathologie augmente avec l’âge pour atteindre la prévalence de 3 à 7% au-delà de 65 ans. On se prépare donc à une augmentation significative du nombre de cas de SA au cours des prochaines années compte tenu du vieillissement de la population générale. Ces données épidémiologiques d’une part et les questions qui demeurent en suspens, quant à sa physiopathologie, son évolutivité et sa prise en charge d’autre part, justifient les recherches menées dans le domaine de la SA.

Le diagnostic de la SA est essentiellement basé sur l’échocardiographie mais également, de plus en plus, complété par d’autres modalités iconographiques et biologiques.

Les recommandations actuelles en ce qui concerne la prise en charge thérapeutique sont, en l’état, basées sur l’évaluation de la sévérité de la SA, l’apparition de symptômes (dyspnée, douleur thoracique, syncope) et/ou sur la présence d’une dysfonction systolique ventriculaire gauche, appréciée par l’intermédiaire du calcul d’une fraction d’éjection inférieure à 50%. Le niveau d’évidence de ces paramètres est formel et l’absence de correction de la SA, en présence d’une SA sévère symptomatique ou associée à une dysfonction ventriculaire gauche, est alors associée à une évolution clinique rapidement péjorative. Le remplacement valvulaire aortique, qu’il soit chirurgical ou percutané, demeure la seule option thérapeutique associée à une amélioration des capacités fonctionnelles, des symptômes et de la survie chez les patients porteurs d’une SA sévère et symptomatique. Toutefois, la stratégie thérapeutique, en particulier, la définition du timing opératoire chez les patients porteurs d’une SA sévère mais cette fois asymptomatique demeure difficile et controversée en raison du manque de données prospectives, randomisées et multicentriques, quant aux déterminants de la progression de la sténose et à la stratification du risque dans cette population de patients. Il apparaît qu’il pourrait y avoir un intérêt majeur, pour certains de ces patients, de bénéficier d’une intervention précoce, c’est-à-dire avant l’apparition des symptômes. Cette attitude est appuyée par des données récentes qui suggèrent que, même en l’absence de symptômes, les patients porteurs d’une SA sévère demeurent à risque de mort subite ou d’évolution rapide vers la défaillance cardiaque. La surcharge chronique en pression induite par la SA génère progressivement une hypertrophie ventriculaire gauche concentrique et une fibrose interstitielle à l’origine de dommages myocardiques progressifs (dysfonction systolique longitudinale, dysfonction diastolique, dilatation de l’oreillette gauche, hypertension pulmonaire) que la chute de la fraction d’éjection ventriculaire gauche ne diagnostique que bien trop tard. Dans le but d’améliorer la stratégie thérapeutique, il convient dès lors d’obtenir une idée plus précise, par l’intermédiaire de nouveaux outils échographiques, de la fonction systolique ventriculaire gauche et d’identifier et de quantifier la fibrose interstitielle. A cet égard, nous allons collecter et analyser les données issues de la réalisation d’une échocardiographie (au repos et à l’effort), d’une IRM (pour évaluer la fibrose) et d’une ergospirométrie dans une population de patients porteurs d’une SA sévère asymptomatique. Les patients inclus seront suivis pendant une période de deux ans afin d’évaluer la progression de la SA ou la nécessité de recourir à la chirurgie. Un des aspects original du projet sera l’étude de l’expression de +/- 70 microARN circulants dont il a été démontré qu’ils sont associés aux affections cardiovasculaires, au remodelage vasculaire, à l’apparition de calcifications et au processus de fibrose myocardique. En effet, la découverte des microARN circulants et leurs propriétés intrinsèques, font de ces molécules circulantes de potentiels biomarqueurs des maladies cardiovasculaires. Pour le moment, il n’y a pas de données dans la littérature en ce qui concerne l’association des microARN circulants d’une part, la sévérité de la SA, les stades d’évolution de la maladie et l’apparition d’une hypertension pulmonaire de l’autre.

"Heart failure with preserved ejection fraction"

PRESENTATION DE Mme le Dr A.-C. POULEUR,  

LAURÉATE DE LA BOURSE DE LA FONDATION BEKALES 2013

par

    M. le Dr J.-L. VANDENBOSSCHE (ULB)  

L‘insuffisance cardiaque, de  plus en plus fréquente,  constitue l’état final de bon nombre d’affections cardiaques et cardio-vasculaires. Le cœur devient incapable d’assurer les besoins de l’organisme, induisant fatigue sévère, incapacité fonctionnelle, dyspnée et rétention hydro-sodée. Dans près de la moitié des cas, la fraction d’éjection, indice de la capacité contractile du ventricule gauche, reste maintenue. A ce jour, pratiquement aucune thérapeutique médicamenteuse n’a été démontrée efficace pour réduire la morbi-mortalité de ce tableau clinique.

Le Dr Anne-Catherine Pouleur propose d’étudier le rôle des différents facteurs de risque cardiovasculaires dans le développement de modifications structurelles et fonctionnelles, au travers du spectre clinique de l’insuffisance cardiaque. Quatre groupe de patients seront étudiés : des individus considérés comme exempts de toute pathologie cardio-vasculaire, des patients  asymptomatiques, atteints d’un facteurs de risque, sans signe de remodelage cardiaque, des patients asymptomatiques, atteints d’un facteur de risque, avec signe de remodelage cardiaque et enfin des patients symptomatiques, avec fraction d’éjection  conservée. Ces quatre groupes seront examinés par échocardiographie standard et  de déformation par technique des marqueurs acoustiques, résonance magnétique, ergo-cyclométrie, coronarographie non invasive par tomographie numérisée et biomarqueurs.

Les mécanismes par lesquels les différents facteurs de risque interagissent avec l’âge pour augmenter le risque d’ insuffisance cardiaque, ainsi que les facteurs de pronostic de l’insuffisance cardiaque à fraction d’ éjection conservée seront recherchés, au cours d’un suivi  longitudinal, en corrélant des données mesurées à l’entrée dans l’ étude aux événements cliniques.

Le Dr Anne-Catherine Pouleur dispose d’un curriculum vitae particulièrement brillant dans le domaine de l’ insuffisance cardiaque et dans ses mécanismes étio-pathogéniques. Le Grant qui lui est attribué par la Fondation Bekales reconnaît tout autant la qualités de ses travaux antérieurs que l’ intérêt de son projet de recherche actuel.

Identification of circulating microRNAs as biomarkers of aortic valve stenosis development and progression

par

 Mme le Dr Anne-Catherine POULEUR (UCL)

The goals of my research will be to define some of the mechanisms underlying the progression and complications of heart failure (HF) with preserved left ventricular ejection fraction (HFPEF). The ACC/AHA HF staging model  emphasizes identification of asymptomatic at risk patients without (stage A) or with (stage B) evidence of cardiac remodelling to facilitate preventative action prior to progression to symptomatic HF (stage C). However, the factors ultimately responsible for the transition from stage B to stage C HF in the elderly have been difficult to characterize.

Aim 1: to evaluate the differences in cardiac structure, function and fibrosis markers through the spectrum of HF stages in order to deepen our understanding of the pathophysiology driving HF progression.

Aim 2: to define the mechanisms by which HF risk factors, such as hypertension, diabetes, obesity, and renal insufficiency, interact with age to increase HF risk, and to evaluate the role of precipitating factors such as myocardial ischemia, atrial fibrillation.

Aim 3: to determine prognostic factors in HFPEF patients, by following these patients over time. Accordingly we will correlate baseline data (echocardiographic, MRI or biomarkers) with incident cardiovascular events and determine whether these measures provide incremental prognostic information beyond clinical characteristics.

Our study will include healthy subjects (25 to 75 years) to evaluate the effects of age on the parameters of our study. We intend to recruit 200 asymptomatic patients with one or more atherosclerotic risk factors without (stage A) or with evidence of cardiac remodelling (stage B). They must be free of cardiovascular disease and coronary anomalies by non-invasive coronary angiography. Finally, we intend to recruit consecutive patients admitted for HF wit preserved LV ejection fraction in our institution for the next 4 years. Eligible patients include those with age ≥50 years, LVEF ≥45%, symptomatic HF, and either a hospitalization for HF within the prior year or an elevated natriuretic peptide level. All these patients will be followed over time.

Standard echo measurements of LV structure and function will be performed to define the population distribution of echocardiographic parameters characterizing five specific domains of cardiac performance: LV structure and systolic function, LV diastolic function, left atrial function, pulmonary vascular resistance and RV function. Measurements of myocardial deformation using 2D speckle-tracking and tagged MRI to identify abnormalities of myocardial function or synchrony prior to structural remodelling (understanding transition from stage A to stage B) will be performed. We will also acquire late enhancement images on cardiac MRI to detect focal fibrosis.