Hémostase, Inflammation, Thrombose

L'envenimation par les morsures de serpent est considérée comme une maladie négligée dans les pays tropicaux et subtropicaux dont l'incidence et la gravité sont élevées. Les venins de serpents Bothrops provoquent des lésions tissulaires locales et des manifestations systémiques à l’origine de troubles de la coagulation et des syndromes hémorragiques. D’autres serpents Bothrops sp., comme B. lanceolatus endémique en Martinique et B. caribbaeus endémique à Sainte-Lucie (40 km au sud de la Martinique) ont des venins ayant un profil biologique thrombotique et à l’origine de complications thrombotiques. La composition des venins (métalloprotéinases, sérine-protéinases, phospholipases A2, toxines de type lectine C, disintégrines et L-aminoacides oxydases) ne diffère pas significativement entre les différents Bothrops sp., mais des variations ontogénétiques (âge) et de sexe pourraient expliquer les profils biologiques contrastés. Certains antivenins présentent des capacités de neutralisation croisée contre des venins de composition différente. Ces antivenins préparés à partir de mélange immunisant qui ne contiennent pas de venins de B. lanceolatus ou de B. caribbaeus pourraient neutraliser les toxines de ces deux Bothrops. Notre objectif est d'évaluer l'efficacité des antivenins SAB® (Brésil), Antivipmyn Tri® (Mexique), PoliVal-ICP® (Costa Rica) contre les venins de B. lanceolatus et de B. caribbaeus en comparaison avec Bothrofav® (UK), l’antivenin de référence pour B. lanceolatus. La composition des venins sera déterminée en tenant compte de leur âge et de leur sexe. Nous évaluerons la capacité de ces antivenins à neutraliser les toxines du venin de B. lanceolatus et de B. caribbaeus. Un essai clinique randomisé, visant à démontrer l'innocuité et l'efficacité des antivenins, sera réalisé. Notre étude définira une nouvelle stratégie thérapeutique pour les envenimations par B. lanceolatus et B. caribbaeus, basée sur un choix plus large d'antivenins.

Les patients souffrant de troubles hémorragiques modérés ou mineurs sont rarement éligibles à un traitement prophylactique, malgré l'idée que des saignements mineurs fréquents ont un impact majeur sur leur qualité de vie, tant sur le plan mental que physique. C'est particulièrement vrai pour les femmes et les jeunes filles, qui peuvent avoir des saignements menstruels excessifs. Nous avons développé une plateforme thérapeutique innovante à base de nanobodies qui utilise la capacité de l'albumine à rester dans la circulation via la voie de recyclage FcRn. En utilisant des nanobodies bispécifiques, nous pouvons construire un pont moléculaire entre la protéine cible et l'albumine, ce qui permet à cette protéine cible d'entrer dans la voie de recyclage du FcRn. Par conséquent, sa demi-vie sera prolongée et les niveaux plasmatiques seront augmentés. Cette stratégie est particulièrement utile pour les patients présentant un déficit faible/modéré en protéines plasmatiques, car une injection sous-cutanée unique/deux fois par mois du nanobody bispécifique permettra une augmentation marquée et durable des concentrations plasmatiques de la protéine déficiente Une étude de preuve de concept a déjà été réalisée, démontrant que l'augmentation des niveaux de facteur von Willebrand par cette approche dans un modèle de souris pour la maladie de von Willebrand de type 1 corrige la tendance hémorragique chez ces souris. Dans cette étude, nous nous concentrerons sur d'autres troubles de la coagulation, notamment l'hémophilie A, l'hémophilie B et la maladie de Stuart/le déficit en facteur X.

La réponse inflammatoire incontrôlée est une pathologie multi-organes, qui, comme observé lors de la pandémie de la COVID, entraîne des perturbations de l'hémostase, de la fonction vasculaire et/ou cardiaque. Ces réponses inflammatoires sont associées à une dérégulation du signal calcique impliquant des réserves intracellulaires de calcium qui sont remplies par des pompes à Ca2+ de type SERCA. Nous avons récemment montré qu'une nouvelle voie de signalisation impliquant la mobilisation par le NAADP (Nicotinic Acid Adenine Dinucleotide Phosphate) du Ca2+ des réserves remplies par SERCA3, était nécessaire pour l'activation complète des plaquettes. Cette signalisation semble être partiellement conservée dans l'environnement cardiovasculaire, car nous avons identifié un rôle pour SERCA3, le NAADP ou la cible du NAADP, les two-pore Channel (TPC), dans les plaquettes, les cellules musculaires lisses vasculaires, les cellules endothéliales ou les cardiomyocytes. Nos données préliminaires suggèrent que cette voie de signalisation joue un rôle clé dans la physiologie vasculaire et cardiaque pouvant offrir une nouvelle approche thérapeutique multi-cibles. L'objectif du projet CaNvas est de caractériser les composants moléculaires clés de la voie NAADP/SERCA3 déclenchant son activation et d'étudier leur impact sur la régulation du système vasculaire (hémostase, contraction des cellules musculaires lisses vasculaires, perméabilité endothéliale, fonction cardiaque). Nous nous concentrerons principalement sur deux points critiques de cette voie qui sont conservés dans toutes les cellules : les canaux TPC et les enzymes produisant le NAADP (CD38 et SARM1). Cette proposition s'appuie sur l'expertise des différents partenaires, qui collaborent déjà et ont produit les résultats préliminaires. Les animaux déficients pour les protéines ciblées sont déjà hébergés dans nos installations et des procédures de modélisation de l'inflammation sont couramment réalisées dans nos laboratoires.

Au cours de leur vie biologique, les protéines subissent un vieillissement moléculaire qui conduit à l'altération progressive de leurs propriétés structurales et fonctionnelles. La carbamylation est une modification post-traductionnelle non enzymatique participant à ce phénomène et correspond à la fixation d'acide isocyanique (principalement dérivé de la dissociation spontanée de l'urée) aux groupements aminés des protéines. Cette réaction est associée au vieillissement chronologique et est exacerbée au cours de l'insuffisance rénale chronique (IRC) en raison de l'hyperurémie. De par leur longue demi-vie, les protéines matricielles, dont les collagènes, sont particulièrement sujettes au vieillissement moléculaire et à la carbamylation. L'IRC est associée à des complications thromboemboliques et hémorragiques importantes dont les mécanismes ne sont pas tous élucidés. Lors d'une brèche vasculaire, l'interaction des plaquettes avec le collagène sous-endothélial est fondamentale pour l'hémostase afin de prévenir le saignement. Toute perturbation de cette interaction peut entraîner des désordres hémostatiques. Ainsi, l'objectif du projet THROMBOCARB est de caractériser d’un point de vue mécanistique l'impact de la carbamylation du collagène sur son interaction avec les plaquettes et les conséquences fonctionnelles sur l'hémostase et la thrombose. Pour cela, nous évaluerons 1) si la carbamylation du collagène module les fonctions plaquettaires (adhérence, agrégation, signalisation, sécrétion, génération de microparticules), 2) si la liaison du collagène au facteur von Willebrand, primordiale pour le recrutement des plaquettes circulantes au sous-endothélium vasculaire, est perturbée suite à sa carbamylation, et 3) les conséquences sur l'hémostase et la thrombose dans des modèles murins de carbamylation induite par administration de cyanate ou par l’IRC. Enfin, nous évaluerons le potentiel thérapeutique de formulations peptidiques bloquant la réaction de carbamylation.

La dynamique de l'actine joue un rôle clé dans la physiologie plaquettaire. Cependant, les mécanismes moléculaires régulant le cytosquelette d’actine dans les plaquettes sont mal compris. Les réseaux d'actine s’assemblent et se désassemblent constamment grâce à diverses protéines de liaison à l'actine mais également en réponse à des modifications post-traductionnelles (PTM). Parmi ces PTM, l'oxydation de deux méthionines de l’actine filamenteuse (F-actine) est un mécanisme récemment décrit, qui induit le désassemblage rapide des filaments d’actine. Cette oxydation est catalysée par les membres de la famille MICAL. ACTOMIC a pour objectif de comprendre le rôle de l'oxydation de l'actine médiée par MICAL1 dans le fonctionnement des plaquettes. Ce projet ambitieux bénéficiera de l'expertise de deux équipes formant un groupe interdisciplinaire et très complémentaire, avec des approches multi-échelles allant de la physiologie in vivo au niveau cellulaire et moléculaire. Les études seront réalisées avec des modèles murins et humains uniques et innovants. Une force de ce projet est qu’il repose sur des résultats préliminaires solides et sur la mise en œuvre de plusieurs approches expérimentales de pointe maîtrisées par le consortium : des modèles murins (avec modèles de thrombose et de saignement), de la microscopie confocale à haute résolution, de la microscopie à super-résolution, l’analyse des propriétés biomécaniques des plaquettes ainsi que des approches protéomiques. De plus, l’impact fonctionnel d’un variant de MICAL1 associé à des saignements sera étudié. La découverte de nouveaux régulateurs du cytosquelette d'actine dans les plaquettes constituera une avancée importante dans la compréhension de leur physiologie, une étape importante pour envisager la correction des dysfonctions plaquettaires chez les patients.

La protéine S (PS) est un anticoagulant physiologique qui a également été impliqué dans la phagocytose de cellules exposant de la phosphatidylsérine, via l’activation des récepteurs TAM. A ce titre, la PS est à la croisée de mécanismes physiopathologiques majeurs de la drépanocytose. Celle-ci est une maladie des globules rouges (GR) liée à la présence d’une hémoglobine anormale entrainant la formation de GR dysfonctionnels (drépanocytes) en conditions hypoxiques, et qui exposent de façon anormale de la phosphatidylserine à leur surface. Ceci favorise leur phagocytose/élimination, mais également leur adhérence à l’endothélium et l’activation de la coagulation, et contribue ainsi à la survenue des crises vaso-occlusives (CVO) observée au cours de la maladie. De façon intéressante, les patients atteints de drépanocytose ont souvent un déficit en PS qui s’accentue au cours des CVO. L’ambition de PROSICK est d’étudier de façon approfondie l’implication de la PS dans la drépanocytose et de développer un traitement visant à augmenter l’activité de cette protéine. Ainsi, l’étude d’un modèle murin de déficit en PS chez des souris drépanocytaires constituera un modèle de choix pour mieux comprendre l’implication de la PS dans la physiopathologie de la drépanocytose, mais également pour évaluer l’efficacité d’un traitement. La complémentarité du consortium associant des équipes reconnues dans le domaine des GR et de la PS, et la nouveauté des approches envisagées font la force de ce projet. De plus, des résultats prometteurs utilisant un nanobody anti-PS original qui potentialise l’activité anticoagulante de la PS, ont déjà été obtenus. Des modèles humains d’adhérence de GR à l’endothélium, mais également de phagocytose de GR par des macrophages, seront mis en œuvre et apporteront des éléments essentiels dans la compréhension du rôle de la PS dans cette maladie. Ils constitueront également des modèles intéressants pour évaluer ex-vivo l’impact du nanobody identifié.

Les défauts moléculaires lors de la mégacaryo(MK)poïèse, processus de la production plaquettaire, peuvent entraîner une thrombocytopénie (héréditaire -TH ou acquise). Parmi les TH, les macrothrombocytopénies héréditaires (macroTH) sont souvent caractérisées par des mutations de gènes impliqués dans la réorganisation du cytosquelette. Nous nous intéresserons ici aux macroTH impliquant l’axe GPIb/GPIX/GPV-vWF: le Syndrome Bernard Soulier avec des mutations dans GP1BB, GP1BA et GP9 et une diminution/absence du complexe GPIb/GPIX/GPV à la surface d'une part, et la maladie de von Willebrand de type 2B et la maladie de von Willebrand de type plaquettaire avec mutations de gain-de-fonction dans respectivement VWF et GP1BA, d'autre part. L’objectif principal est de comprendre le rôle de l’axe GPIB complexe-vWF en tant qu’intégrateur central de la signalisation au cours de le MKpoïèse afin de comprendre comment différents types de mutations dans les mêmes gènes conduisent à un phénotype proche et d’améliorer la stratification des patients en ciblant les voies de signalisation dérégulées.

La maladie de Willebrand (MW) est un maladie hémorragique constitutionnelle rare résultant d'un déficit quantitatif ou qualitatif du facteur Willebrand (VWF), une glycoprotéine plasmatique essentielle pour l’hémostase. La classification actuelle de la MW, bien qu’utile pour comprendre la physiopathologie de l'altération du VWF, n'est pas toujours un bon indicateur de sa sévérité et du poids de la maladie. Malgré les thérapeutiques existantes, la prise en charge de la MW doit être améliorée et l'identification de nouvelles cibles diagnostiques et thérapeutiques est nécessaire. Le projet TWIST propose de s'appuyer sur les deux bases de données françaises existantes de la MW, (la base de données du centre de référence français pour la maladie de Willebrand et le registre FranceCoag) et d'apparier ces données aux informations exhaustives du système national de données de l'assurance maladie. Cela permettra de déterminer l'incidence des saignements et le poids de la MW en termes de santé publique à partir d'un suivi exhaustif sur une longue période de 14 ans. L'objectif de TWIST est d'expliquer les parcours de soins et la gravité ainsi modélisés en utilisant une approche unique, sans a priori, comprenant le typage et sous-typage de la MW, le séquençage du VWF, des données génétiques à l’échelle du génome, et une caractérisation approfondie protéique avec de nouveaux outils. Cette approche sans a priori jamais réalisée jusqu’ici visant à expliquer le fardeau et la gravité de la MW, y compris l'utilisation de données génomiques et la caractérisation systématique du VWF avec de nouveaux outils, est très innovante. Nous nous concentrerons particulièrement sur les femmes, qui constituent la population la plus touchée. Cette combinaison de recherche clinique et translationnelle permettra de faire la lumière sur un trouble de l'hémostase souvent négligé qui, même s'il n'est plus mortel à notre époque, a toujours un impact significatif sur la vie des patients.

Peu de gènes sont impliqués dans les dysgénésies thyroïdiennes (DT) à l’origine de l’hypothyroïdie congénitale (HC) touchant 1/3000 nouveau-nés. Récemment, nous avons identifié un nouveau gène TUBB1 impliqué dans les HCDT. TUBB1 code pour un isotype de ß-tubuline, un des éléments constitutifs des microtubules (MT), et fortement représenté dans les plaquettes. Nous avons montré qu’une altération des MT pouvait perturber le développement thyroïdien et l’activation des plaquettes. Nous émettons l'hypothèse que d'autres composants du cytosquelette, tels que les autres isoformes de tubuline et leurs modifications post-traductionnelles pourraient affecter le développement et la physiologie de la thyroïde, ainsi que la fonction des plaquettes. Notre projet élucidera cette hypothèse en analysant l’organisation des MT et leurs mécanismes dans le développement de la thyroïde, la sécrétion des hormones thyroïdienne et la fonction des plaquettes via des modèles in vivo et in vitro déjà établis.

La maladie de Willebrand (MW) est une maladie hémorragique congénitale provoquée par des défauts quantitatifs ou qualitatifs en facteur Willebrand (FW) une protéine plasmatique jouant un rôle clé dans la formation du thrombus plaquettaire lors de l’hémostase primaire. Malgré les traitements, la qualité de vie des patients atteints de MW est significativement altérée. Les traitements actuels, basés sur le remplacement de la protéine manquante (type sévère de MW) ou sur la sécrétion de stocks endothéliaux (types modérés ou qualitatifs de la MW) ne prennent pas en compte l’hétérogénéité de la pathologie ni les mécanismes moléculaires spécifiques à des sous-groupes de patients. Il apparait clairement que la prise en charge de la MW doit être améliorée, en particulier pour les femmes qui sont plus atteintes du fait des challenges gynécologiques. Nous avons deux objectifs principaux: 1) Mesurer de manière objective le poids de la MW en termes de santé publique en croisant les données du Centre de Référence de la MW avec celles du Système National des Données de Santé (SNDS) qui regroupe toutes les données de l’assurance maladie. Dans une première partie, cette approche sera orientée vers les femmes afin de cerner le poids de la MW en prenant en compte les hospitalisations, interventions chirurgicales, consommation de médicaments, visites gynécologiques, arrêts de travail, et autres paramètres. Ceci nous permettra d’identifier le pourcentage de patientes qui malgré un diagnostic bien établi et une prise en charge standard de leur pathologie, sont toujours sujettes à des épisodes hémorragiques. Dans un second volet, nous nous focaliserons principalement sur les patients chez lesquels une clairance accélérée du FW est soupçonnée et nous comparerons les trajectoires hémorragiques individuelles avec un calcul de la demi-vie du FW. La mise en évidence d’une corrélation nous permettra d’identifier une population cible qui serait susceptible de bénéficier d’une prise en charge plus personnalisée et dans ce cas précis, d’une approche thérapeutique visant à prolonger la demi-vie du FW. 2) Ce dernier point sert de lien avec notre deuxième objectif qui est de développer de nouvelles pistes thérapeutiques pour la MW, fondées sur l’identification des besoins cliniques non couverts qui auront été mis en évidence ou confirmés par notre premier objectif. Nos approches sont basées d’une part sur l’utilisation de de fragments d’anticorps à domaine unique (nanobodies) ou d’autre part sur des nanoparticules mimant les plaquettes. Ainsi en nous basant sur notre connaissance du catabolisme du FW, nous allons générer des nanobodies bispécifiques qui viseront à augmenter la concentration plasmatique du FW. Une autre série de nanobodies bispécifiques sera développée avec pour but de promouvoir ou de normaliser l’activité pro-hémostatique de variants dysfonctionnels du FW. Tous les projets «nanobodies» s’appuient sur une plateforme totalement opérationnelle au sein du consortium et sur des nanobodies déjà partiellement obtenus. Une approche alternative sera basée sur la bioingéniérie de particules lipidiques décorées de peptides bioactifs mimant la fonction des plaquettes sanguines. Ces particules ayant démontré leur efficacité hémostatique dans des modèles de trauma seront testés dans un sous-type particulier de MW caractérisé par un défaut de la fonction plaquettaire. Des modèles murins dédiés de la MW ainsi que des approches biochimiques seront utilisés pour tester ces différentes approches. Notre projet est un projet de rupture concernant la MW, une maladie hémorragique souvent négligée mais qui impacte significativement la vie des patient(e)s. Nous nous appuyons sur une expertise importante sur les aspects cliniques et fondamentaux de la MW, des modèles d’études disponibles, des résultats préliminaires importants et une autorisation d’accès au SNDS déjà obtenue.

L'amylose AL est une maladie rare mais dévastatrice causée par le dépôt dans les organes et les tissus de fibrilles amyloïdes composées d'une chaîne légère (CL) d'immunoglobuline monoclonale. Malgré des études biochimiques approfondies et de nombreuses études cliniques, la physiopathologie de cette maladie reste encore mal comprise en raison de l'absence d'un modèle animal fiable. Nous avons récemment déterminé pour la première fois les conditions pour reproduire l'amylose AL dans un modèle de souris transgénique propriétaire. Dans ce présent projet, nous utiliserons ce modèle animal original et unique pour mieux comprendre les événements menant à la formation de fibrilles in vivo, la toxicité intrinsèque des CL amyloïdes et les effets sur différents processus biologiques tels que les anomalies de l'hémostase. Nous utiliserons également ce modèle pour valider deux approches complémentaires visant à éliminer les dépôts d’amylose AL dans les organes.