Les maladies du sang et les projets financés.

LES PRINCIPALES ORIENTATIONS DES RECHERCHES FINANCEES

  1. L’étude des mécanismes physiopathologiques expliquant le comportement des cellules leucémiques ou malignes et leur implication dans de nouvelles approches thérapeutiques.
  2. Soutien aux projets d’étude clinique.
  3. Etude des mécanismes immunologiques au niveau de la résistance tumorale au rejet immunitaire.
  4. Intérêt vis-à-vis des maladies hématologiques non malignes (transfusion, maladie de la coagulation – hémophilie).

Les fonctions du sang

A partir des cellules souches, la moelle osseuse produit les cellules du sang: les globules rouges qui transportent l’oxygène, les plaquettes qui occasionnent la coagulation du sang et l’arrêt des saignements, et les globules blancs qui combattent les infections. La moelle osseuse produit deux types de globules blancs: les neutrophiles qui éliminent surtout les bactéries, et les lymphocytes qui défendent le corps contre les virus et les champignons. Les lymphocytes peuvent aussi causer le rejet de greffes de moelle ou d’organes.

Les maladies malignes de la moelle osseuse, du sang  et des ganglions 

Comme tous les cancers, les leucémies et les autres maladies malignes du sang sont des maladies clonales. Elles ont leur origine dans une cellule de la moelle osseuse qui n’obéit plus aux signaux qui régulent une maturation normale. La cellule malade vit pour elle-même, et envahit l’organisme qu’elle détruit.

La leucémie aigue est un cancer des cellules immatures de la moelle osseuse, encore appelées blastes. Normalement, ces blastes évoluent en se divisant et en se différenciant pour devenir, lorsqu’elles sont matures, les cellules du sang. En cas de leucémie aiguë, ces cellules jeunes se multiplient sans maturation et elles prolifèrent dans la moelle osseuse pour ensuite envahir le sang. La leucémie chronique est un cancer des cellules matures, comme des lymphocytes ou des neutrophiles qui ne s’éliminent plus normalement et s’accumulent. On parle alors de leucémie lymphoïde chronique et de leucémie myéloïde chronique.

Les lymphomes se caractérisent par une prolifération des lymphocytes anormaux dans des ganglions ou dans d’autres organes. L’agressivité de ces lymphomes, de même que leur localisation, est fort variable. La maladie de Hodgkin est un lymphome particulier.

Le myélome multiple est causé par le développement anormal d’une cellule apparentée au lymphocyte: le plasmocyte. Les plasmocytes fabriquent des anticorps, encore appelés immunoglobulines, qui aident à nous défendre contre des agressions comme les infections. L’accumulation de plasmocytes anormaux dans la moelle osseuse fragilisera l’os et pourra occasionner fractures et tassements.

La myélodysplasie est un défaut de maturation de tous les précurseurs du sang. Ceux-ci ne permettent pas la fabrication de cellules sanguines normales. Dans le temps, ces cellules dégénèrent en cellules cancéreuses (leucémiques)

Les tumeurs des enfants et adolescents 

Chaque année, environ 350 enfants sont atteints de cancer en Belgique soit un enfant sur 600. Si les taux de guérison des cancers de l’enfant ont considérablement progressé en 20 ans, ces maladies restent néanmoins la deuxième cause de mortalité des enfants de plus de 1 an après les accidents. Les tumeurs malignes observées chez l’enfant n’ont rien de commun avec celles que l’on peut rencontrer chez l’adulte. L’efficacité croissante de la chimiothérapie, de mieux en mieux maîtrisée, les connaissances plus précises des conséquences à long terme de la radiothérapie , les diagnostics de plus en plus précoces, tout cela a conditionné une évolution positive des traitement au fil du temps

Les résultats des traitements des cancers de l’enfant.
Il existe 2 grands groupes de leucémies chez l’enfant . Les lymphomes et maladie de Hodgkin. Comme les autres tumeurs de l’enfant, les lymphomes de l’enfant diffèrent de ceux de l’adulte par leur evolution.

Le néphroblastome ou tumeur de Wilms
Cette tumeur du rein de l’enfant, a été l’une des premières à bénéficier de l’essor de la chimiothérapie.

Les ostéosarcomes
Les ostéosarcomes sont des tumeurs osseuses des os longs (tibia, fémur, humérus). Les rhabdomyosarcomes, les sarcomes d’Ewing et les neuroblastomes. Les rhabdomyosarcomes sont l’apanage du petit enfant ; ils touchent avant tout la sphère ORL et la sphère uro-génitale. Les résultats, très encourageants, n’en sont pas moins encore incomplets avec des chances e guérison estimées à 65 %

Les tumeurs cérébrales
Ce sont les plus fréquentes des tumeurs solides de l’enfant.

Progrès et Perspectives
Mieux connues, diagnostiquées plus tôt, traitées pour la plupart d’entre elles de façon plus intensive et plus efficace, les affections malignes de l’enfant peuvent être guéries dans environ 70% des cas.

Les projets de recherche en cours.

Identification des mécanismes de résistance aux traitements chez les patients souffrant de polycythemia vera.Pr Violaine Havelange et Pr Stefan N. Constantinescu
Service d’hématologie, Cliniques universitaires St Luc.
Institut de Duve et Ludwig Institute for Cancer Research.L’objectif est, par des analyses de séquençage d’exome sur des échantillons de patients, de mettre en évidence de nouvelles mutations impliquées dans la pathogenèse ou la résistance aux traitements.Etudes fonctionnelles.
Les mutations identifiées seront introduites dans des lignées cellulaires puis des tests fonctionnels de prolifération, apoptose, autophagie et colony forming assays seront réalisés in vitro et les résultats seront confirmés in vivo sur des cellules de moelle osseuse de patients qui ont été congelées. Si ces nouvelles mutations ont un impact fonctionnel, des modèles murins seront développés. Les voies de signalisation et autres mécanismes intra-cellulaires engendrés par ces nouvelles mutations seront également étudiés in vitro sur des lignées cellulaires. Nous testerons les effets des mutations sur la sensibilité aux différents traitements.

Induction expérimentale de la résistance à l’hydroxycarbamide ou au ruxolitinib.
Afin d’induire in vitro une résistance à l’hydroxycarbamide ou au ruxolitinib, les lignées cellulaires seront traitées par des doses croissantes de différents traitements et les cellules résistantes seront sélectionnées. D’autres traitements seront alors utilisés sur ces lignées cellulaires résistantes. Leur efficacité sera évaluée in vitro par des tests fonctionnels. Dans ces lignées cellulaires, les effets des protéines mutantes identifiées par séquençage chez les patients seront étudiés.

Identification du mécanisme par lequel les cellules MPN/PV JAK2 V617F-positives contribuent à la thrombose veineuse splanchnique.
Nous travaillerons également sur des échantillons de moelle osseuse de patients ayant présenté une thrombose veineuse du système digestif. Nous comparerons les monocytes des moelles pathologiques et saines, en présence et absence de cytokines et facteurs de croissance et en présence de cellules endothéliales. Notre hypothèse actuelle est que des monocytes ou précurseurs monocytaires qui portent la mutation JAK2 V617F peuvent s’insérer dans l’endothélium veineux et induire une thrombose. Nous rechercherons par RNA-seq les différences d’expression de gènes d’intérêt entre les monocytes de patients atteints de thrombose veineuse splanchnique, les monocytes de patients MPN sans thrombose et les monocytes d’individus sains. Nous étudierons l’efficacité des différents traitements sur ces cellules, ce qui pourrait avoir un impact thérapeutique chez nos patients.

Rôle des mutations du gène FOXO1 dans la résistance des lymphomes B aux traitements.

Pr Jean-Baptiste DemoulinInstitut de DuveCe travail se poursuit avec 4 objectifs: étudier les mutations de FOXO1 dans la lignée murine Ba/F3, étudier ces mutations dans des lignées humaines de lymphome B, confirmer les résultats à l’aide de cellules de patients et analyser l’impact des mutations sur la régulation de l’expression des gènes par FOXO1. Nous avons montré que les mutants du domaine fixant l’ADN sont dépourvus d’activité transcriptionnelle, mais conservent la capacité à moduler l’autophagie et peuvent stimuler la prolifération d’une lignée murine de lymphocytes B. Nous avons également mis au point un modèle permettant de tester l’impact de mutations de FOXO1 dans des lignées humaines de lymphomes.Nous allons introduire les différents mutants dans deux lignées humaines de lymphomes. Nous étudierons l’impact des mutations de FOXO1 sur la prolifération et la survie des cellules, afin de confirmer les résultats obtenus dans Ba/F3. Ensuite, l’effet des mutations sur la sensibilité à différents traitements validés ou expérimentaux des lymphomes B sera étudié (notamment les composants du R‐ CHOP, le venetoclax et l’ibrutinib). Un modèle de xénogreffes dans des souris NSG sera utilisé pour confirmer les résultats in vivo.Le service d’hématologie des Cliniques Saint‐Luc a décidé, en collaboration avec le groupe français LYSA (Lymphoma Study Association), de séquencer systématiquement une série de gènes pronostiques des Lymphomes B Diffus à Grandes Cellules, y compris FOXO1. Ceci va nous permettre d’identifier plus facilement les patients porteurs de mutations de FOXO1. En collaboration avec le Pr Violaine Havelange, l’équipe du service d’hématologie et le Pr Jean‐Philippe Defour, nous utiliserons des cellules résiduelles isolées par dissociation mécanique de ganglions de patients. Nous testerons la sensibilité de cellules isolées aux molécules testées plus haut afin de confirmer les résultats.Nos résultats montrent que certains mutants sont dépourvus d’activité transcriptionnelle. Pour comprendre comment ces mutants favorisent le développement de lymphomes, nous utiliserons les lignées développées ci‐dessus. Nous analyserons leur capacité à stimuler l’autophagie, un mécanisme qui influence la survie cellulaire et la réponse aux traitements. La régulation de l’autophagie par FOXO1 dépend de la fixation à la protéine ATG7 dans le cytosol, indépendamment de la régulation de l’expression de gènes. Les protéines LC3b et p62 seront utilisées comme marqueurs d’autophagie. Cette activité de FOXO1 dépend également de son acétylation et de sa localisation dans le cytoplasme, que nous étudierons. Lorsque c’est possible, nos observations seront confirmées sur des échantillons de patients

  1. Mécanisme de l’élongation alternative des télomères: une cible thérapeutique potentielle pour des ostéosarcomes de l’enfant ou de l’adolescent.Pr Anabelle Decottignies, Pr Bénédicte Brichard.Institut de DuveService d’oncologie pédiatrique, Cliniques universitaires St Luc.
    L’ostéosarcome est un cancer agressif de l’os. C’est le cancer de l’os le plus fréquent chez les enfants et les adolescents. Environ 60% des cas sont diagnostiqués chez des patients pédiatriques et 15-20% de ces patients ont déjà des métastases détectables lors du diagnostic. Depuis plus de 10 ans, le traitement des ostéosarcomes repose sur les mêmes médicaments. Au contraire de ce qui se passe pour beaucoup d’autres cancers, il n’y a pas encore de thérapie dite ‘ciblée’ pour ces tumeurs.Les télomères sont des structures spécialisées présentes aux extrémités des chromosomes. Ils raccourcissent à chaque division cellulaire lorsque les chromosomes sont dupliqués. En dessous d’une certaine longueur, les télomères ne permettent plus aux cellules de se diviser, c’est l’un des mécanismes du vieillissement. Dans les cellules souches et les cellules cancéreuses les télomères sont rallongés soit par un mécanisme impliquant la télomérase soit par un mécanisme dit d’élongation alternative. Ce dernier est présent dans près de 60% des ostéosarcomes.
    Le groupe de recherche est spécialisé dans les mécanismes précis de l’élongation alternative des télomères et dans la recherche de médicaments qui pourraient bloquer très spécifiquement ce mécanisme en se liant à des régions précises de l’ADN des télomères. L’objectif à long terme du projet est d’évaluer si le ciblage de l’élongation alternative des télomères peut être une nouvelle modalité thérapeutique dans les ostéosarcomes. Dans un premier temps, l’approche choisie est de dériver une série de lignées cellulaires d’ostéosarcomes à partir de prélèvements tumoraux chez des patients pédiatriques, puis d’utiliser ces lignées pour analyser au laboratoire le rôle de l’élongation alternative des télomères dans la prolifération de ces cellules cancéreuses, et la possibilité de bloquer cette élongation.
  2. Aide pour le recueil des données cliniques en hématologie et oncologie pédiatrique. Pr Bénédicte Brichard, Pr An Van Damme, Dr Maëlle de Ville de Goyet, Pr Christiane Vermylen.Service d’oncologie pédiatrique, Cliniques universitaires St Luc.Nous accueillons dans le service +/-80 nouveaux patients par an souffrant de maladies hématologiques malignes (leucémies, lymphomes) ou de pathologies oncologiques (tumeurs solides). Près de 75% de ces patients sont traités selon des protocoles d’études cliniques et sont inclus dans ces essais lors des périodes de recrutement. Ceux-ci garantissent au patient un traitement optimal, administré avec la rigueur imposée par le protocole. La collaboration de notre service avec près de 50 firmes et/ou groupe de recherche apporte une visibilité internationale et une qualité des soins d’excellence à nos patients. C’est pourquoi, il est capital qu’un maximum de patients soit introduit dans ces essais cliniques. Notre service participe à de nombreux protocoles de recherche, études cliniques sponsorisées et projets académiques (+/-70 projets en cours actuellement, contre une quarantaine en 2014), qui requièrent l’envoi de CD d’imagerie, de rapports traduits en anglais et de matériel tumoral des patients : sang, bloc provenant de la tumeur, lames,… pour des études complémentaires réalisées par des boards de spécialistes (« Central Review »). Ces envois de matériel biologique nécessitent une formation et doivent être acheminés souvent endéans les 24 heures et par des services courriers. Ces envois représentent également un coût nécessaire et non négligeable.Pour chaque protocole, un responsable belge est désigné au sein de la BSPHO (société belge d’hématologie et oncologie pédiatrique). L’institution de cet investigateur national s’engage à assurer tous les patients belges entrant dans cet essai clinique. Notre service est investigateur national pour approximativement 4-5 protocoles/an. En outre, notre service s’implique désormais dans des études de phase I pédiatriques que seuls certains centres en Belgique sont autorisés à mener et qui requièrent une coordination et un suivi irréprochable. Les systèmes de qualité, tels que l’accréditation Jacie et AAHRPP, exigent aussi une mise à jour très précise des données de tous les patients greffés, ainsi qu’un suivi d’indicateurs de qualité. Quatre personnes sont désormais employées dans le service pour assurer le développement de ces projets et études cliniques ainsi que pour assurer le suivi de chaque patient. Grâce à la Fondation Salus Sanguinis, une partie de la rémunération des coordinateurs de recherche est assurée. Ceux-ci sont responsables de l’ensemble des tâches liées aux études cliniques mais également des contacts avec les firmes qui nous permettent de proposer des traitements à la pointe à des patients réfractaires aux traitements conventionnels.
  3. Traitements de la surcharge en fer post-transfusionnelle et identification des facteurs de risques cliniques et génétiques chez les patients pédiatriques en rémission de cancers.Dr Maëlle de Ville de Goyet, Pr Bénédicte Brichard.Service d’oncologie pédiatrique, Cliniques universitaires St Luc.
    La surcharge en fer est responsable d’une lourde morbidité et mortalité chez les patients polytransfusés tels que les patients atteints de thalassémie ou de drépanocytose. L’excès de fer apporté par les multiples transfusions de sang va se déposer au niveau du foie, du coeur et des organes endocriniens, conduisant à la dysfonction de ces organes. Les patients atteints de cancer pédiatrique et régulièrement transfusés peuvent être surchargés en fer, en particulier les patients atteints de leucémie ou ayant bénéficié d’une transplantation de cellules souches hématopoïétiques. Les médecins du service d’oncologie pédiatrique ont mis en évidence une surcharge en fer hépatique chez 66% de leurs patients, atteints de leucémie lymphoblastique et myéloïde, ayant bénéficié d’une greffe de cellules souches hématopoïétiques, ou atteints de tumeurs solides comme les sarcomes, les néphroblastomes ou les neuroblastomes.L’objectif du projet est triple. Premièrement, établir un protocole de phlébotomie (prélèvement de sang, très riche en fer) pour les patients surchargés en fer à la fin de leur traitement oncologique. En effet il n’existe pas de ligne de conduite pour ces traitements et leur prescription est laissée à l’appréciation de chaque centre voire de chaque médecin. Deuxièmement, identifier des facteurs de risques individuels liés à cette surcharge en fer. Les médecins du service ont déjà démontré que le volume transfusé et l’intensité du traitement sont des facteurs de risque mais ils ont également observé qu’il y avait une variabilité individuelle. Ils vont étudier une série de paramètres cliniques, biologiques et génétiques pour déterminer les profils à risque. Finalement, cette étude évaluera à plus long terme si la réduction de la surcharge en fer par phlébotomie diminue la fréquence de complications hépatiques, myocardiques et endocriniennes tardives décrites dans la population de survivants de cancer.
  4. Préservation de la fertilité de patients prépubères atteints de pathologies néoplasiques malignes par cryopréservation du tissu testiculaire: restauration de la fertilité par maturation in vitro du tissu.Pr Christine WynsService de gynécologie et andrologie, Cliniques universitaires St LucCe projet fait partie d’un programme de recherche visant à préserver la fertilité de jeunes patients devant subir des traitements potentiellement stérilisants et chez qui la spermatogenèse n’est pas encore initiée. Pour ces garçons prépubères, la cryopréservation de tissu testiculaire immature est actuellement la seule option pour préserver leur fertilité. Entre 2005 et 2013, aux Cliniques St Luc, les taux d’acceptation de la procédure pour la préservation de la fertilité justifiée par une maladie traitée par greffe de moelle étaient de 74% pour les garçons âgés de moins de 12 ans et de 79% pour les garçons âgés 12 à 18 ans. Ceci illustre l´importance non négligeable de la fertilité pour les patients et leurs parents et justifie pleinement la nécessité de la procédure de cryopréservation de tissu testiculaire immature.Ce groupe de recherche a développé un protocole de congélation lente du tissu testiculaire immature humain et démontré la capacité des spermatogonies humaines à survivre, proliférer et entrer dans la voie de différentiation vers les spermatozoïdes.Cependant, alors que l’intégrité du tissu testiculaire après congélation et greffe a été démontrée à l’échelle ultrastructurelle, une perte significative de spermatogonies était observée. Parce que l’hypoxie inhérente à la procédure de greffe avasculaire pouvait être incriminée, l’équipe étudie chez la souris l’impact d’une supplémentation en nanoparticules de VEGF (facteur de croissance de l’endothélium vasculaire) intégrées dans deux types d’hydrogels (alginate et fibrine) d’enrobage de tissu testiculaire sur la revascularisation du greffon. Les résultats montrent une augmentation de la densité vasculaire du tissu greffé à 5 jours mais celle-ci n’est pas maintenue à 21 jours suggérant une absence de stabilisation des néovaisseaux. Ces résultats encouragent à poursuivre les recherches visant l’amélioration des procédés de greffes en vue de les appliquer en clinique humaine.
  5. Adaptation d’un kit NGS des cibles pharmacogénétiques de la LLA aux nouvelles chimies de séquençage et optimisation de la précision et du coût par échantillon. Pr Jean-Luc Gala Centre de Technologies Moléculaires Appliquées; Plateforme technologique IREC.  Le taux de survie des patients atteints de la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) s’est amélioré durant les dernières décennies grâce à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la rechute, la résistance aux traitements et les toxicités médicamenteuses. Les différences de réponse entre les patients s’expliquent en partie par des prédispositions génétiques associées aux polymorphismes génétiques.En 2015 une étude comparative de la pharmacogénétique entre patients caucasiens et vietnamiens atteints de LLA nous a permis de confirmer l’impact de certains polymorphismes sur la rechute et la toxicité envers le Méthotrexate (MTX) et le 6-Mercaptopurine (6-MP). De nombreuses études d’associations génétiques en cours suggèrent de nouvelles associations entre variants génétiques et résultats thérapeutiques. Le nombre de polymorphismes candidats est devenu tel que de nouvelles méthodes de typage sont nécessaires. Dans le cadre des LLA de l’enfant, la complexité de ces études est encore accrue par le nombre de médicaments utilisés (souvent 6).  Nous avons développé une première version d’un kit de séquençage à haut-débit  pour 37 gènes potentiellement impliqués dans la rechute, la toxicité ou la perte d’efficacité d’une série d’agents cytotoxiques. Bien que deux méthodes de capture et d’enrichissement des régions à séquencer existent, les contraintes budgétaires ne nous ont permis d’en tester qu’une seule. Nous avons observé que ce nouveau kit couvrait une majorité des cibles recherchées, mais pas l’ensemble de celles-ci. Nous suivons attentivement, depuis le début de cette étude, les évolutions permanentes de la technologie de séquençage développée par notre partenaire Illumina, fournisseur des réactifs du kit version-1. Actuellement une nouvelle stratégie d’analyse basée sur une chimie différente est proposée par Illumina. Notre objectif est donc d’optimaliser l’approche multiplex initiale en l’adaptant à la nouvelle chimie et d’améliorer ainsi la couverture de toutes régions cibles pour développer un kit version-2 qui pourra être utilisé pour un traitement plus personnalisé des LLA.
  6. Recherche de causes génétiques héréditaires dans la Maladie de Hodgkin.Pr Nisha LimayeInstitut de DuveLa maladie de Hodgkin atteint chaque année 1 personne sur 40.000 dans nos populations. C’est une forme de lymphome qui survient le plus souvent soit chez des adolescents et jeunes adultes, soit après 50 ans. Le traitement est souvent efficace, combinant de la chimiothérapie, de la radiothérapie et de l’immunothérapie. Une caractéristique très particulière de cette maladie est que les tumeurs ne contiennent qu’une minorité, de l’ordre du pourcent, de cellules cancéreuses, appelées les cellules de Reed-Sternberg. Les autres cellules sont les lymphocytes normaux qui disparaissent lorsque les cellules de Reed-Sternberg sont éliminées. Lorsque l’on veut comprendre les mécanismes de développement de la maladie il faut donc le faire dans des cellules qui sont très rares, et qui de plus ne survivent pas très longtemps au laboratoire. C’est un challenge considérable.L’objectif de ce travail est d’identifier des causes génétiques de la transformation tumorale (cancérisation) d’une cellule normale en cellules de Reed-Sternberg en analysant les rares cas familiaux de maladie de Hodgkin. Chez ces patients, l’hypothèse est qu’une mutation dans un gène donné est présente chez plusieurs membres de la famille et constitue un élément clé, mais pas le seul, dans le développement de la maladie. L’identification de telles mutations pourrait donner des informations tout à fait nouvelles et ouvrir la voie vers des traitements plus efficaces encore qu’aujourd’hui.