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Les puces d’épissage : de l’ARN au diagnostic
Une seule puce à ADN capable de détecter l’ensemble des variants d’expression du génome humain ! La performance réalisée par la société parisienne ExonHit Therapeutics pourrait bien rester dans les annales des biotechnologies. « Un gros travail des bioinformaticiens de l’équipe, commente modestement Laurent Bracco, vice-président chargé de la recherche d’ExonHit. Il a fallu collecter l’ensemble des séquences de variants d’ARN répertoriées dans les banques de données et déterminer les sondes d’ADN correspondantes. Huit années d’efforts, tout de même. » La puce en question, qui est fabriquée par le leader mondial du secteur, Affymetrix, à partir des informations de séquences livreés par ExonHit, appartient à la famille des SpliceArrays™ que la société parisienne réalise à partir de ses recherches sur l’épissage des ARN.
L’épissage des ARN, ou épissage alternatif, est un processus cellulaire qui fait que chacun des 22 000 gènes humains est à l’origine de plusieurs formes protéiques (isoformes). Comment ? Les transcrits, molécules d’ARN issues de la transcription de chaque gène, comprennent des segments codants, les exons, porteurs d’une partie du message porté par le gène, et des parties dénuées de sens, les introns. L’épissage élimine les introns et « colle » les exons bout à bout, créant des ARN messagers dont le décodage par les ribosomes donne des protéines ; le processus est alternatif car les ARN messagers codés par un même gène diffèrent selon les exons qui sont intégrés et leur ordre de jonction. Un dérèglement de l’épissage produit des ARN messagers anormaux et, par conséquent, des protéines qui ne peuvent jouer leur rôle et qui sont potentiellement pathologiques.
 De la recherche au diagnostic
Pour détecter ces événements d’épissage, ExonHit a inventé une astuce : l’utilisation conjointe de sondes d’ADN complémentaires de l’ensemble des exons, jonctions exon-intron et jonctions exon-exon possibles (voir le schéma ci-dessous). Bien choisies, ces sondes, une fois positionnées sur une puce, permettent de détecter tous les ARN variants participant à la vie cellulaire. En partenariat avec Affymetrix et Agilent Technologies, ExonHit a ainsi initialement développé dix SpliceArrays permettant d’analyser l’expression d’autant de familles de gènes : récepteurs membranaires et nucléaires, canaux ioniques, protéines de la transduction des signaux (protéines kinases), médiateurs de l’immunité, acteurs de la mort cellulaire par apoptose, etc. ExonHit exploite ces puces en prestations de services pour ses clients, ou en les vendant. Une offre qui intéresse à parts égales des centres de recherche académiques, des sociétés de biotechnologies et des groupes firmes pharmaceutiques, notamment aux Etats-Unis. Le nouveau modèle de puce « génome entier » devrait intéresser les laboratoires qui ne souhaitent pas restreindre a priori leurs recherches sur un type de mécanisme biologique.
© ExonHit Therapeutics
Les puces d’épissage peuvent être également appliquées au domaine du diagnostic médical. Le projet le plus avancé concerne un test sanguin de détection de la maladie d’Alzheimer (EHT Dx21), qu’ExonHit espère commercialiser en 2009. La « signature » pathologique détectée dans le sang comprend soixante biomarqueurs d’ARN. Pour l’heure, sur la base de 200 échantillons sanguins prélevés chez des patients présentant un désordre cognitif établi, et d’échantillons contrôles, le test a montré une sensibilité (proportion de tests positifs parmi les malades) et une spécificité (proportion de tests négatifs parmi les non-malades) de l’ordre de 80 %. D’autres essais cliniques sont engagés vers la certification de ce test.
L’utilisation d’un test de dépistage précoce d’Alzheimer est controversée puisque les médicaments actuels ne permettent pas de guérir la maladie mais seulement de traiter certains de ses symptômes ; ses partisans estiment qu’un tel test permettrait d’agir au plus tôt auprès des patients à un stade où les médicaments actuels et à venir seront les plus efficaces. Par ailleurs, le test moléculaire dévéloppé par ExonHit devrait trouver ses premières applications au sein des essais cliniques promus par l’industrie pharmaceutique dans la maladie d’Alzheimer. La société travaille aussi à la mise au point de diagnostics sanguins de maladies cardiovasculaires et, en collaboration avec bioMérieux, du cancer du sein, du cancer colorectal et du cancer de la prostate.
Un atout : la technologie DATAS
Toutes ces applications tirent également parti d’une plate-forme technologique propriétaire capable d’analyser les variants issus de l’épissage : la DATAS (Differential Analysis of Transcripts with Alternative Splicing), analyse différentielle de variants d’ARN d’épissage alternatif. Elle permet de détecter automatiquement les variants des ARN et de comparer ceux qui sont générés dans un tissu pathologique et dans des tissus sains. Un outil décisif pour la mise au point de tests diagnostiques mais aussi pour l’identification de cibles moléculaires. Grâce à cette technologie, ExonHit est aussi présente dans le domaine de l’innovation thérapeutique. Ainsi, la molécule EHT 0202, dont le mécanisme d’action cible a été identifié par DATAS, est en fin de phase I d’essais cliniques pour la maladie d’Alzheimer : elle agit en favorisant la production d’une protéine neuroprotectrice, sAPPα, au détriment de la production du peptide bêta-amyloïde (Aβ), dont les agrégats sont vraisemblablement en cause dans la maladie. Et plusieurs autres composés sont dans les soutes précliniques.
Pour en savoir plus
www.exonhit.com
www.splicearray.com
M.P. Pando et al. (2006) Alternative isoform discrimination by the next generation of expression profiling microarrays. Expert Opin Ther Targets. 10(4): 613-25.
 Ressources Internet
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