A l’occasion de la Journée Nationale pour l’épilepsie, Vincent Navarro, neurologue et chercheur à l'Institut du Cerveau - ICM, Stéphanie Baulac coresponsable de l’équipe « Génétique et physiologie de l’épilepsie héréditaire » et la start-up Bioserenity ont fait le point sur les recherches menées à l’Institut du Cerveau - ICM lors d’une conférence ouverte au public.
Avec 50 millions de personnes touchées dans le monde, dont la moitié sont des enfants, l’épilepsie est l’affection neurologique la plus fréquente juste après la migraine. Lors d’une crise d’épilepsie, les neurones s’emballent tous en même temps sans prévenir, leur activité électrique augmente de façon excessive ce qui peut se traduire par différents symptômes (spasmes, absences…). L’impact sur la vie sociale des patients est considérable.
Les médicaments antiépileptiques visent à empêcher les crises en diminuant l’excitabilité neuronale. 30 % des malades ne répondent pas de manière totale ou satisfaisante aux traitements, on parle de pharmaco-résistance.
La découverte de nouveaux traitements efficaces passe par une meilleure compréhension de cette pathologie dont les crises sont, aujourd’hui encore, imprévisibles.
Au sein de l’Institut du Cerveau - ICM, trois équipes de recherche et une startup étudient la maladie à tous les niveaux, de la molécule à l’organisme entier.
Identifier les gènes responsables
L’équipe d’Éric Le Guern et de Stéphanie Baulac s’intéressent aux formes familiales de la maladie. Leur objectif est d’identifier de nouveaux gènes responsables d’épilepsies héréditaires afin de mettre en évidence les protéines clés et les voies impliquées dans le déclenchement d’une crise.
Un gène majeur, DEPDC5, responsable de plusieurs formes familiales d’épilepsies focales (localisées à une région du cerveau) a été découvert par l’équipe d’Éric Le Guern et de Stéphanie Baulac. Ce gène code pour une protéine qui régule une voie de signalisation au sein des neurones (la voie mTor) impliquée notamment dans la prolifération, la mobilité et la survie cellulaire. Son rôle est différent de celui des autres gènes identifiés jusqu’ici dans les épilepsies et cette voie n’est pas ciblée par les médicaments classiques.
Grâce à cette découverte, le diagnostic de DEPDC5 est proposé aux familles et permettra un meilleur choix thérapeutique. De plus cette découverte ouvre de nouvelles pistes thérapeutiques pour les épilepsies focales résistantes aux traitements.
Quand les neurones s’emballent...
L’équipe de Stéphane Charpier, au sein de laquelle travaille Vincent Navarro, étudie l’activité électrique du cerveau à l’état normal et pathologique grâce à l’électrophysiologie à différents niveaux d’intégration : du neurone individuel à l’activité globale.
En interaction étroite avec les services de neurologie clinique, elle a mis en évidence, chez des patients atteints d’épilepsie focale, qu’il existe des activités à haute fréquence au niveau de la zone épileptogénique du cerveau. Ces rythmes rapides deviennent ainsi des marqueurs d’une région épileptogène puisqu’ils sont spécifiques de la région déclenchant la crise et sont enregistrés avant que la crise n’ait lieu : ils pourraient donc être des marqueurs d’une phase de vulnérabilité.
Cette découverte est très importante car elle permet de comprendre quels sont les mécanismes présents en amont de la crise d’épilepsie. En effet, une question majeure dans l’épilepsie est la prédiction et l’anticipation des crises. La même équipe a récemment identifié les neurones déclenchant les crises dites « d’absence », fréquentes chez les jeunes enfants et qui résultent en une perte transitoire de la conscience.
...Et ne communiquent plus
L’équipe de Richard Miles se concentre sur les dysfonctionnements liés aux épilepsies focales, localisées dans un endroit précis du cerveau, l’hippocampe (région profonde et cachée du cerveau au niveau des tempes). Les chercheurs ont détecté dans cette région, des aberrations de la communication entre les neurones dues à une modification d’un certain type de canaux ioniques (les canaux chlore). Leur effet est de modifier la signalisation entre les neurones ce qui entraîne une activité épileptique.
L’équipe de Richard Miles a également mis au point une technique pour conserver en culture des coupes de tissus de cerveau humain de patients souffrant d’une épilepsie focale du lobe temporal. Ces tissus humains conservent leurs caractéristiques morphologiques et leurs activités épileptiques pendant 4 à 6 semaines. Le maintien en culture de ces tissus aussi longtemps est une avancée majeure car elle permet d’étudier les mécanismes de l’épilepsie et de tester l’effet des traitements à long terme.
L’équipe de Richard Miles explore également la sclérose ou mort neuronale qui est à l’origine des épilepsies focales. Elle travaille en particulier sur le rôle des lipides, incluant le cholestérol, dans cette mort. En collaboration avec Nathalie Cartier, l’équipe de Richard Miles a montré le rôle du cholestérol dans l’augmentation de l’activité épileptique et de la mort neuronale dans un modèle expérimental.
Les nouvelles technologies au service des patients
C’est une révolution : un vêtement intelligent et connecté, le Neuronaute, développé par Bioserenity, dont le PDG est Pierrre Frouin, en collaboration avec Michel Le Van Quyen, ouvre la possibilité du diagnostic, de la prise en charge personnalisée et du suivi des patients épileptiques à distance.
Constitués d'un bonnet et d'un T-shirt, équipés de capteurs biométriques, ce vêtement permet d'effectuer les tests électro-physiologiques en temps réel, d’enregistrer l’activité cérébrale pendant plusieurs jours d’affilée et donc d’augmenter significativement les chances d’enregistrer une crise d’épilepsie. Il permet donc aux médecins d'établir un diagnostic très précis, rapidement et à distance.
Les données, collectées et analysées par une application smartphone sont envoyées sur un « cloud » médical sécurisé. Elles sont consultables à tout moment par le médecin traitant qui dispose d'une base fiable et systématiquement mise à jour pour établir le bon diagnostic qui pourra être réalisé en seulement quelques semaines. Un traitement adéquat peut alors être mis en place beaucoup plus rapidement. De plus, le médecin peut analyser les réactions du patient à un traitement donné et adapter la posologie en temps réel.
Par ailleurs, avec le consentement des patients, les données anonymisées sont mises à disposition des chercheurs de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière afin de modéliser les différents types d’épilepsie et de mieux comprendre la maladie. Grâce à cette technologie, le suivi de l’épilepsie serait accessible à un plus grand nombre de patients et de médecins, et ce, à coûts réduits.
