Page 1

Institut de

Recherche en

Réadaptation

A l’aube de nouveaux biomarqueurs de la douleur chronique

Bertrand Léger, Camille Dayer, Joane

Le Carré et toute l’équipe «Activité et

douleur»

3ème journée valaisanne de recherche

translationnelle en réadaptation

Clinique romande de réadaptation

Sion, jeudi 16 avril 2015

Page 2

Adaptations moléculaires à la douleur

Douleurs chroniques Lésions Adaptations

cellulaires et

moléculaires

DÉVELOPPEMENT ET

MAINTENANCE DE LA

DOULEUR

COMPRÉHENSION

INCOMPLÈTE

+

Allodynie

Hyperalgésie

Dépression

Anxiété

Page 3

Quelles sont ces adaptations?

1. MODIFICATIONS EPIGÉNÉTIQUES

• Défini en 1942 par le généticien anglais Waddington

• Branche de la biologie étudiant les implications entre les systèmes

« gènes + environnement » (phénotype)

• Il n’y a pas de modification du code génétique (≠ mutations)

• Méthylation, acétylation

Page 4

Dogme central de la biologie moléculaire

Transcription

Traduction

ADN

ARN

PROTÉINE

MÉTHYLATION

Page 5

Modifications épigénétiques: comment ça marche? MÉTHYLATION

• Processus qui inhibe la transcription.

• Phénomène réversible et hautement régulé.

• Une faible méthylation

induit une forte expression

du gène alors qu'un haut

niveau de méthylation

inactive le gène.

Page 6

Quelles sont ces adaptations? (suite) 2. MICROARNS

• Petites séquences d’ARN de 19-21 nucléotides de long

• Identifiés au début des années 1990 et caractérisés en

2001

• Présents chez toutes les espèces animales et végétales

• Leur séquence est très conservée au cours de l’évolution

• En 2014 1872 microRNAs ont été répertoriés chez

l’homme.

Page 7

Dogme central de la biologie moléculaire

Transcription

Traduction

ADN

ARN

PROTÉINE

MICRORNAS

Page 8

Mode d’action des microARN

Page 9

Adaptations moléculaires et modèles de douleur chronique Ce qui est bien connu

• Association claire entre ces adaptations moléculaires et la

douleur

• Notion de plasticité du système nerveux

Quelques limitations...

• Etudes sur des modèles animaux

• Localisation tissulaire (cortex, thalamus, spinal cord…) =>

difficile d’«accès»

Page 10

Nos travaux Projet «Méthylation» Projet «MicroARNs»

Page 11

But: CARACTÉRISER LA DOULEUR 1. Aide au diagnostic pour le clinicien

=> meilleure prise en charge

• Biomarqueurs des différents types de douleur

(neuropathique, nociceptive, mixte)

2. Fournir des outils objectifs pour mesurer l’évolution de la

douleur • Tests diagnostics

3. Définir des cibles thérapeutiques afin d’améliorer les traitements.

Page 12

• En collaboration avec l’Université de Genève (Prof. Ariane Giacobino)

• Etude pilote (24 patients, âge moyen 41ans, 7 femmes) • Prise de sang • Analyses du pourcentage de méthylation sur les

promoteurs des gènes BDNF et NR3C. • Analyses du degré de méthylation de certains sites

spécifiques (CpG)

• Question: Est-ce que le degré de méthylation dépend de la sévérité de la douleur?

Projet «Méthylation»

Page 13

Résultats : Pourcentage de méthylation

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

Low High

Percentage of methylation

BDNF

NR3C

**

* p<0.05; ** p<0.01; ***p<0.001Low vs. High severity score

Page 14

Résultats : «CpG methylation» sites

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

NR3C

Low painseverity

High painseverity

*

**

* p<0.05; ** p<0.01; ***p<0.001Low vs. High severity score

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00BDNF

Low painseverity

high painseverity

***

* *

* *

*

Page 15

Résultats : Associations avec la sévérité de la douleur

NR3C BDNF

Page 16

• En collaboration avec l’EPFL (Dr. Gerardo Turcatti ) • 100 sujets recrutés à la CRR • 4 groupes : nociceptif,

neuropathique,

mixte (CRPS),

contrôle. • Prise de sang • Analyses des microARNs circulants.

• Question: Est-ce que le niveau d’expression de certains

microARNs est associé à un type particulier de douleur chronique?

Projet «microARN»

Page 17

Résultats

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

Cp

valu

e

miRNA

Selected miRNA chart

Neuropatic pool

Nociceptif pool

CRPS pool

Ctr pool'

Page 18

Résultats

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

'hsa-miR-19b-3p' 'hsa-miR-200b-3p' 'hsa-miR-200c-3p' 'hsa-miR-205-5p' 'hsa-miR-20a-5p'

Cp

valu

e

miRNA

Zoom on interesting miRNA

Neuropatic pool

Nociceptif pool

CRPS pool

Ctr pool'

Page 19

Merci de votre attention

Vergoulis et al. , 2011