Éditorial

Comme chaque année, l’association américaine de la mucoviscidose (CysticFibrosisFoundation) organise son congrès pour faire le point sur les nouvelles avancées sur la mucoviscidose, tant sur le plan de la recherche fondamentale que de la recherche clinique et des améliorations de la prise en charge des patients.

Cette année, plusieurs sessions vont illustrer les avancées concernant les nouvelles thérapies permettant la modulation de l’expression et ou de la fonction de CFTR. Les résultats des études de phase 2 concernant la triple combinaisonTezacaftor/Ivacaftor et vx-445 ou vx-659 seront présentés, à la fois en terme d’efficacité et de tolérance.

Plusieurs sessions sont consacrées aux avancées impliquant non pas la protéine mais l’ARN messager, ce qui permettrait de toucher d’emblée plus de mutations. Ceci implique les oligonucléotides anti-sens modulant l’expression de sites d’épissage ou contrôlant l’expression de CFTR,et les applications cliniques de l’édition de l’ADN et de l’ARN grâce à CRISPR/Cas9, notamment en terme de sécurité. Les stratégies concernant les mutations non sens seront abordées. Des études de thérapie génique seront présentées notamment en terme d’efficacité de délivrance par voie inhalée par adénovirus, mais aussi l’étude de la délivrance in utero. Une session sera dédiée aux thérapies émergentes du mucus. Plusieurs ateliers seront consacrés à l’évolution de l’infection bronchique à l’ère des thérapies modulatrices de CFTR.

Sur le plan clinique, un symposium fera le point sur la prise en charge de l’atteinte hépatique, avec en particulier la recherche de biomarqueurs prédictifs et son implication sur le microbiome pulmonaire. Le thème de la transition sera largement abordé, avec des points spécifiques : scolarité, conséquences dudiabéte, prise en charge multidisciplinaire et évaluation des outils de télémédecine.

Plusieurs sessions rendront compte des avancées sur la physiopathologie infectieuse, tout particulièrement la réponse de l’immunité innée face à la colonisation bactérienne précoce, les interactions microbiennes et les infections à mycobactérie atypique.  

 

Pr Isabelle Sermet Gaudelus
Service de Pneumologie et Allergologie Pédiatriques

Centre de Ressources et de Compétence de la Mucoviscidose
Institut Necker Enfants Malades/INSERM U1151
Hôpital Necker Enfants Malades, 149 rue de Sévres, Paris 75743

En partenariat avec :

 

 

Les dernières brèves

En direct du congrès NACFC 2018

Administration par aérosol d’un système de transfert de gène piggyBac/adénovirus chez le cochon : distribution et correction phénotypique.

Pr Isabelle Fajac

Le transfert du gène CFTR normal dans les voies aériennes est une approche qui pourrait bénéficier à tous les patients atteints de mucoviscidose, indépendamment de leur génotype. Les auteurs ont utilisé un système de transfert de gène appelé piggyBac/adénovirus qui combine l’utilisation d’un transposon (piggyBac) pour délivrer le gène d’intérêt de façon persistante dans les cellules, et l’utilisation d’un adénovirus comme vecteur. Ce système avec le gène rapporteur de la Green Florescent Protein (GFP) été administré par aérosol chez le cochon normal. Un adjuvant permettant d’ouvrir les jonctions serrées a également été administré, car le récepteur est basolatéral. Cinq jours plus tard, l’étude a montré que la GFP était exprimée dans 34 à 48% des cellules des voies aériennes larges, moyennes et distales, c’est-à-dire que la transfection a été efficace. Ceci concernait principalement les cellules ciliées, non ciliées et basales de l’épithélium de surface, et des glandes sous-muqueuses. Dans un modèle de porc muté pour le gène CFTR, une seule administration par aérosol du cDNA CFTR avec le système piggyBac/adénovirus a induit une expression apicale de la protéine CFTR dans les cellules des voies aériennes associée à une restauration fonctionnelle de CFTR. Cette amélioration a concerné à la fois le transport de chlorure, le pH du liquide de surface trachéal et l’amélioration de l’activité bactéricide dans les voies aériennes. Ainsi, le système piggyBac/adénovirus paraît prometteur pour la transduction des cellules des voies aériennes dans la mucoviscidose. Les auteurs travaillent sur des modifications du vecteur adénoviral pour augmenter la durée d’expression de la transduction.
 

Référence

CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
Widespread airway distribution and phenotypic correction of cystic fibrosis pigs following aerosol delivery of piggyBac/adenovirus
Speakers: Ashley Cooney (Iowa, USA)

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Les propriétés bioélectriques et les réponses aux molécules mesurés dans les cellules nasales reflètent celles des cellules bronchiques

I Sermet-Gaudelus

Les cellules nasales constituent un modèle intéressant pour la recherche mais encore incomplètement validé.

Des frottis nasal et bronchique de patients transplantés chez 17 sujets homozygotes F508del ont permis de réaliser une étude comparative entre les modèles de culture primaire nasale et bronchique. Les propriétés bioélectriques étaient équivalentes pour tous les paramètres mesurés. Le niveau de correction était identique dans les cellules nasales et bronchiques. Bien qu’il existe une variabilité intrinsèque, elle était équivalente dans les 2 modèles.

De même, le nombre de gènes exprimés était identique dans les 2 modèles. Le niveau d’expression de CFTR était équivalent ainsi que certains gènes spécifiquement testés par RNAseq comme EHF, LUC20, SLC26A9, SLC6A14 et SLC9A3.

Ces observations valident l’utilisation des cellules nasales au sein d’une plateforme pour évaluer les réponses individualisées.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
In vitro models of CF
W16.1 – Abstract 161 - Bioelectric properties and drug responses measured in nasal cells reflect those measured in bronchial cells. 

Speaker: Theo Moraes

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Patients atteints de mucoviscidose dénutris : suivi post-transplantation dans le registre UNOS.

Bruno Ravoninjatovo

La dénutrition est un frein à la transplantation pulmonaire chez les patients atteints de mucoviscidose évoluée. Afin de déterminer si les patients transplantés dénutris ont une évolution similaire à celle des patients transplantés non atteints de mucoviscidose, Kathleen Ramos a comparé dans la base de données UNOS tous les patients américains ayant subi une transplantation pulmonaire de 2005 à 2015 en fixant une valeur seuil d’IMC à 17 au moment de la transplantation (références de l’OMS et des centres transporteurs américains). L’analyse montre que la médiane de survie est de 7 ans pour les patients transplantés atteints de mucoviscidose avec IMC inférieur 17 alors qu’elle est de 8,2 ans pour ceux qui ont un IMC supérieur à 17. En revanche, l’IMC ne semble pas avoir d’impact sur la survie des patients avec fibrose pulmonaire ou atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) puisqu’une survie médiane de 6,5 ans a été retrouvée quel que soit l’IMC chez ces patients.

Les patients transplantés atteints de mucoviscidose et dénutris (IMC <17) ont donc une survie post-transplantation identique à celle des patients atteints de BPCO ou de fibrose pulmonaire. Cependant il faut noter les limites de cette étude, et notamment son schéma rétrospectif, l’absence de description de la dénutrition, le fait que les populations ne soient pas homogènes, et les biais que peuvent représenter les patients ayant des IMCs très faibles.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
Caroline Mac Pherson Symposium: Healthy habits: promoting physical and mental health through sleep, exercice and nutrition (care)
S07.1: Sleep in CF – Cognitive Behavioral Strategies for Change

Speakers: CJ Bathgate

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Sujet: Clinique

Les cellules souches : modèle pour les thérapies cellulaires ?

I Sermet-Gaudelus

Pour tester les modulateurs de CFTR selon les génotypes, les lignées cellulaires se révèlent insuffisantes car elles expriment l’ADN de CFTR de façon hétérologue, et ne permettent pas de prendre en compte les anomalies des transcrits ou bien les modifications post-transcriptionnelles. Les cellules souche pluripotentes inductibles sont un modèle intéressant. Leur expansion est quasi illimitée, elles sont adaptables pour des approches d’édition de gènes et peuvent se redifférentier en cellules d’intérêt, par exemple les cellules basales respiratoires. Les auteurs de la communication ont détaillé le protocole de génération ainsi que leur purification (Hawkins et al 2017). Cet outil permet de mesurer CFTR en termes d’expression et de fonction (constitution d’organoïde). Mais leur principal intérêt est leur utilisation pour les futures thérapies cellulaires.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
In vitro models of CF 
W16.3 – Abstract 163 - IPS cells: relevant models on the road to cell-based therapies

Speaker : JE Mahoney

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Est ce que les soins palliatifs sont appropriés pour les patients atteints de mucoviscidose en attente de transplantation pulmonaire ?

Bruno Ravoninjatovo

Il n’existe pas de pratique standard concernant la place des soins palliatifs lors de la transplantation pulmonaire. L’enquête rapportée par Elisabeth Delon de l’Université de Chapel Hill a analysé l’intérêt des soins palliatifs chez les patients en attente de transplantation auprès de 3 différents acteurs autour de la greffe : le patient, l’entourage et les soignants.  Pour tous les groupes et en particulier pour les soignants, les soins palliatifs ont leur place dans la mucoviscidose. Leur pratique est cependant différente par rapport à d’autres maladies, notamment en raison d’une trajectoire imprévisible de la maladie, et de l’isolement du patient.

Dans ce contexte, les soignants perçoivent la transplantation comme un projet de vie par rapport aux soins palliatifs vécus comme fin de vie.

Des études complémentaires seront nécessaires pour déterminer ce que les soins palliatifs peuvent apporter au patient au cours de la transplantation.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
Lung transplantation in CF
W13.3 - Is palliative care appropriate for patients with CF pursuing Lung transplantation?

Speaker: Elisabeth Delon, University of North Carolina, Chapel Hill, USA.

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Sujet: Clinique

Les mutations non-sens liées à des codons stop prématurés dans des lignées cellulaires 16HBEo- corrigées ont une sensibilité différente au système de dégradation des ARNm

I Sermet-Gaudelus

Les lignées cellulaires d’expression hétérologue sont d’intérêt limité car elles ne comportent pas d’intron et, dans le contexte de l’étude des mutations non-sens liées à des défauts des codons stop prématurés (PTC), ne permettent pas d’étudier le système NMD dégradant les ARNm porteurs de ces PTCs.

La lignée cellulaire établie par D Gruenert, 16HBE14o- a été immortalisée par SV40 et est sensible au système NMD. Ceci a permis de générer par CRISPR/Cas9 différentes lignées homozygotes pour G542X, W1282X, Y122X, R553X, R1162X, G551D, N1303K, et F508Del dans un contexte V470 ou M470. Pour les mutations non-sens, ces modèles permettent de tester le niveau du système de dégradation des ARNm à l’état basal. Ceci a permis de vérifier que le niveau de transcrit est diminué pour les 3 mutations : G542X, W2283X et Y122X, comme on s’y attend. Ces lignées permettent également une évaluation pharmacologique différentielle, de l’inhibition du NMD par SMG1, un puissant inhibiteur du NMD, et de la translecture grâce à G418. L’inhibition du NMD est testé par le niveau d’ARNm corrigé et la translecture par la restauration de l’activité de CFTR en chambre de Ussing. Par exemple, la mutation W1282X, est très sensible au système NMD mais répond peu à G418, à l’inverse de Y122X.

Ces observations montrent que le contexte du PTC influe sur la translecture et illustrent la relevance de ces lignées cellulaires.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
In vitro models of CF
W16.4 – Abstract 164 - CFTR PTC variants expressed in gene edited 16HBE14O-cel lines show differential sensitivity to nonsense mediated decay

Speaker : HC Valley

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Efficacité/toxicité pour les traitements des infections à mycobactéries non tuberculeuses : un équilibre difficile ?

Quitterie Reynaud

Les infections à mycobactéries non tuberculeuses relèvent d’un traitement prolongé associant plusieurs antibiotiques potentiellement responsables de toxicité et d’interaction médicamenteuse. L’équilibre entre efficacité et toxicité et la surveillance des taux sériques sont primordiaux. Le traitement des patients atteints de mucoviscidose doit également prendre en compte des conditions pharmacocinétiques spécifiques à ces patients, comme une clairance et des volumes de distribution plus importants, une élimination rénale spécifique, et une biodisponibilité moins bonne, nécessitant des doses plus élevées. Les comorbidités telles que la malabsorption, les complications hépatiques, le diabète peuvent également modifier l’absorption des antibiotiques.

La prise en charge des mycobactéries incluant les doses utilisées et la surveillance des antibiotiques avec dosage s’appuie sur les recommandations de la CFF et de l’ECFS qui sont extrapolées des patients non atteints de mucoviscidose. Le dosage optimal dans cette population spécifique n’est pas connu pour de nombreux d’antibiotiques. Cet élément est important et peut conduire à un traitement sous-optimal par sous-dosage ou engendrer des problèmes de résistance. La surveillance des dosage d’aminoglycosides (amikacine et streptomycine) est recommandé. En dehors de ces traitements, le monitorage par dosage n’est pas recommandé en routine, sauf en cas d’échec de traitement ou d’interaction médicamenteuse. Actuellement, la corrélation entre les concentrations sériques médicamenteuses, les cibles pharmacodynamiques et les objectifs cliniques de traitement sont mal connus. Les interactions médicamenteuses sont également nombreuses, du fait de la modulation du cytochrome P450, en cas de traitement par la rifampicine et les modulateurs de CFTR notamment. Outre l’ototoxicité et la néphrotoxicité, les autres effets secondaires sont l’allongement du QT, la décoloration cutanée, la photosensibilité, neuropathie et leucopénie. Beaucoup de ces toxicités sont dose-dépendantes et peuvent conduire à des réductions de dose et potentiellement une baisse d’efficacité du traitement.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
The multidisciplinary care of the CF patient with NTM (care)
S16.3 - Balancing efficacy and toxicity in NTM medication regimens 

Speaker: Laura Brennan, Pharmacy, Children’s hospital of Colorado, Aurora

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Sujet: Clinique

Evolution précoce du microbiome dans les voies aériennes d’enfant atteints de mucoviscidose

I Sermet-Gaudelus

Le développement des techniques de microbiologie moléculaire a conduit à l’identification du microbiome intestinal et des voies aériennes supérieures. Le microbiome des voies aériennes inférieures est moins connu.

Il regroupe 2 grandes communautés bactériennes : l’une, apparentée au bruit de fond avec faible charge bactérienne ; l’autre, à plus forte charge bactérienne, enrichie en bactéries commensales des voies aériennes supérieures, anaérobies et anaérobies facultatives, telles Prevotella, Veillonella ou Streptococcus (Segal et al ; Nature Microbiology 2016). L’ensemencement des voies inférieures se fait à partir des voies aériennes supérieures, par microaspiration, et est contrebalancé par les mécanismes de clairance mucociliaire et la réponse immunitaire.

Un microbiome de type « oropharyngé » est associé à une inflammation accrue, marquée par l’augmentation de IL1, IL8, IL17, des cytokines pro-inflammatoires et du nombre des polynucléaires neutrophiles dans le lavage broncho-alvéolaire. La relevance physiopathologique de cette observation est confirmée par une susceptibilité aux pathogènes accrue dans le modèle de pneumonie (Shenoy AJRCCM 2017) et une voie de réponse immunitaire de type IL-17 dans le modèle de tuberculose. Ce mécanisme immunopathologique serait dû à la forte activité métabolique des bactéries, avec production d’acides gras à chaine courte, comme le butyrate qui ont un rôle immunomodulateur. Le microbiote des voies aériennes inférieures constitue une cible thérapeutique (Segal thorax 2017).

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
External Triggers of CF Airway Disease: Instigators & Perpetrators
S01.1 Microaspiration and the microbiome in healthy and diseased airways

Speaker : Matthew Wolfgang

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Existe-t-il un lien entre la capacité d’autonomie des patients au quotidien et l’index de masse corporelle ?

Cathy Llerena

Afin de déterminer s’il existe un lien entre l’index de masse corporelle (IMC) et la capacité des patients adultes atteints de mucoviscidose de s’assumer au quotidien, les auteurs de cette étude ont adapté un outil existant sur les capacités d’autonomie et d’adaptation dans les actes de la vie quotidienne (Sawicki 2009). De ce questionnaire qui comportait de multiples questions sur l’autonomie, les auteurs en ont retenu une particulièrement intéressante : « Faites-vous vous-même les courses et cuisinez-vous vos repas ? ». La question a été posée à de jeunes patients adultes (18-25) atteints de mucoviscidose et les réponses étaient mesurées par une échelle de Likert : (4) « je les fais toujours », (3) « j’apprends à le faire », (2) « je ne sais pas comment faire », (1) « cela ne m’intéresse pas », (0) « je n’ai pas besoin de le faire ». Les réponses ont été classées en « OUI » (3- 4) ou « NON » (0-2). Au total, 15 adultes, 10 hommes et 5 femmes, d’âge médian 23 ans ont été inclus dans cette étude. Leur IMC médian était de 19,9 (17,0 – 22,2) et le VEMS à 60% (27 – 77). L’analyse a révélé que l’IMC des patients ayant répondu OUI était significativement plus élevé que celui des patients ayant répondu NON [21.4 [19.8-23.1] versus 16.9 [16.7-18.0] (p=0.001)]. Ce résultat souligne l’importance pour le patient d’acquérir une certaine autonomie au quotidien surtout pour la gestion des repas, l’association entre l’IMC et la fonction pulmonaire étant clairement établie. Les auteurs notent le faible effectif et souhaitent développer des interventions éducatives précoces notamment en pédiatrie.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
W19 – Nutrition research (research)
W19-4 – Is there a link between key self-care skills and body mass index?

Speaker: Kristen Nowak

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Sujet: Nutrition

Facteurs déclenchant des phénotypes de l’atteinte pulmonaire précoce dans la mucoviscidose

I Sermet-Gaudelus

Les voies aériennes inférieures comportent un microbiome anormal en contexte de mucoviscidose. Il a pu être étudié à partir de 46 Lavages Broncho-Alvéolaires (LBA) réalisés au sein de la cohorte des nourrissons dépistés (enfants de 3,5 mois-5 ans) et suivis dans la cohorte ARREST-CF australienne

Entre l’âge de 1 et 2 ans, la transition se fait d’un microbiome basal/normal, (enterobactéries, acinetobacter, cormamoceda, à faible charge bactérienne) vers un microbiome où dominent des bactéries de la flore oropharyngée anaérobie et anaérobie facultative (streptococcus, gemellacae, porphyromonas, neisseria, veillonella, fusobactérie, granulicatella, prevotella, avec forte charge bactérienne). Ceci est associé avec l’induction d’une inflammation dans le LBA (IL8) et l’initiation de l’atteinte pulmonaire.

La transition vers un microbiome où dominent les bactéries associées à la mucoviscidose se fait entre 3 et 5 ans (xanthomonas, staphylocoque, moraxella, haemophilus). Cette transition est associée avec une progression de l’inflammation et de l’atteinte structurale (bronchectasies, épaisseur des parois bronchiques) ainsi qu’une augmentation de l’inoculum bactérien.

Les facteurs déclenchants cde cette évolution dynamique sont encore mal connus. Des données récentes soulignent un rôle important du mucus. Sa charge est augmentée et ceci est associé à un microbiome de type oral.  Sa répartition en gel insoluble et permanent initierait des zones hypoxiques et nécrotiques, qui activeraient la synthèse de IL-1 et initierait un phénotype muco-inflammatoire, lui-même favorable à la croissance bactérienne anaérobie, à l’instar de ce qui a été décrit chez les souris β-ENAC. Ceci pourrait s’initier en dehors de toute infection.

L’hétérogénéité de la distribution est une question non résolue, possiblement initiée au lobe supérieur droite, peut-être en rapport avec des anomalies malformatives, des infections virales, ou des micro-aspirations répétées, comme le suggère la présence de sels biliaires chez 50% des LBA de la cohorte AREST-CF.

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CONGRES NACFC 2018 - Samedi 20 octobre 2018
External Triggers of CF Airway Disease: Instigators & Perpetrators
S01.4 Triggers of airways disease phenotypes in children with cystic fibrosis.

Speaker : Stephen Stick

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L’essentiel du NACFC 2018 à retenir

Retrouvez sous forme synthétique un résumé complet des principales communications tenues lors du Congrès NACFC 2018

La totalité des brèves du NACFC 2018

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Attention, ceci est un compte-rendu et/ou résumé des communications de congrès dont l’objectif est de fournir des informations sur l’état actuel de la recherche ; ainsi les données présentées sont susceptibles de ne pas être validées par les autorités françaises et ne doivent donc pas être mises en pratique. Ce compte-rendu est réalisé sous la seule responsabilité du coordinateur, des auteurs et du directeur de la publication qui sont garants de l’objectivité de cette publication.