10.10.24 de 13h à 14h
Au cours de ce webinaire, Alexandra Benchoua et Nassiba Bagdadi présenteront leurs approches respectives de criblage à haut-débit de molécules thérapeutiques pour les pathologies neurologiques et psychiatriques humaines :
Cellules souches pluripotentes humaines pour la recherche de molécules thérapeutiques en neuropsychiatrie (Alexandra Benchoua):
L’équipe Neuroplasticité et Thérapeutiques de l’institut francilien I-STEM (Institut des cellules souches pour le traitement et l’étude des maladies monogéniques, https://www.istem.eu/) a développé ces dernières années un protocole de différenciation des iPSC en neurones du cortex cérébrales propres aux hominidés, les neurones des couches supérieures II et III. Ces cellules représentent des modèles in vitro les plus proches possible des cellules dysfonctionnelles dans des maladies du SNC spécifiques à l’homme tel que les troubles du spectre autistiques. Ces cultures de neurones humains ont ensuite été miniaturisées en plaque 384 puits et automatisées pour répondre spécifiquement aux contraintes techniques du criblage à haut débit de collections de composés chimiques contenant plusieurs milliers de molécules à la recherche de candidats thérapeutiques. L’étude systématique des désordres morphologiques et fonctionnels présents dans des neurones dérivés d’iPSC obtenues à partir de patients porteurs de mutations causales de troubles du spectre autistique (notamment le gène codant pour la protéine synaptique SHANK3) a permis d'identifier le lithium comme efficace pour corriger les anomalies fonctionnelles de ces neurones. Il a ainsi pu être prescrit directement à plusieurs patients pour une approche compassionnelle [10]. Les résultats positifs chez ces patients, cumulés aux données obtenues sur les neurones dérivés d’iPSC a permis de démarrer à essai clinique de phase IIa sur 40 patients (essai Lisphem, ClinicalTrials.gov Identifier: NCT04623398, promoteur : APHP).
Bibliothèque digitale : utilisation du neurone comme capteur naturel biodigital (Nassiba Bagdadi):
Les neurones traitent les signaux comme des 0 et 1, faisant du système nerveux un réseau de capteurs biodigitaux. En connectant des neurones à un organe cible (SNC ou SNP), on peut coder l'état de l'organe (sain, malade, altéré...) en signatures digitales, alimentant une bibliothèque digitale pour classer les effets des composés médicamenteux. À l'aide des dispositifs DuaLink MEA et du système d’enregistrement de l’activité électrique des neurones (électrophysiologie) Maestro d'Axion Biosystems, nous avons innervé divers organes (peau, SNP, intestin) et enregistré leur activité dans différents états. Le logiciel UpLink de NETRI et la base de données DataLink ont permis d'extraire, traiter et analyser statistiquement ces signatures digitales. En définissant ces signatures comme une matrice MEA-métrique n-dimensionnelle comparant un état sain à un état altéré, nous avons réduit l'impact de la variabilité des cultures individuelles et quantifié les effets des médicaments candidats. Cette approche, non destructive et sans recours à l'imagerie ou aux tests chimiques, permet une digitalisation standardisée. Qu'il s'agisse d'évaluer les effets de composés sur une maladie, d'une crème sur la peau, d'un nutriment dans l'intestin ou d'orienter le repositionnement d'un médicament, l'utilisation de neurones en tant que capteurs biodigitaux offre une solution de plateforme efficace et agnostique dans une grande variété d'applications qui vont bien au-delà des neurosciences.
Alexandra Benchoua
Directrice de recherche statutaire au Centre d’Etude des Cellules Souches (CECS), à l’Institut des cellules Souches pour le Traitement et l’Etude des maladies Monogéniques (ISTEM). Responsable des équipes «Neuroplasticité et Thérapeutique» et «Recherche et Innovation Technologique » d’ISTEM.
Les activités de recherche du Dr Benchoua sont tournées vers la modélisation et l’étude des maladies neurodéveloppementales d’origines génétiques en utilisant exclusivement les cellules souches pluripotentes humaines ainsi que la recherche de traitements pharmacologiques à haut débit et la médecine personnalisée. Ses équipes mettent au point des protocoles de différenciation des cellules souches en différents types de neurones, en s’attachant à reconstituer in vitro les étapes clés du développement humain et de la plasticité cérébrale. Ces modèles cellulaires, en 2 ou 3 dimensions, sont ensuite utilisés pour étudier l’influence de mutations génétiques causales de maladies dites neurodéveloppementales, qui se caractérisent par des atteintes neurologiques et psychiatriques sévères chez l’enfant. Ils utilisent les techniques de criblage à haut débit et à haut contenu pour identifier des composés pharmaceutiques susceptibles de corriger les anomalies provoquées par ces différentes mutations.
Nassiba Bagdadi
Chargée de projet et Business Developer chez Netri
Diplômée de l'Université de Lyon en Biochimie et Biologie Moléculaire, elle a ensuite obtenu avec succès son doctorat en Biologie Cellulaire, sur les Mécanismes de stabilisation des microtubules à l'Institut des Neurosciences de Grenoble en 2021. Elle a ensuite obtenu un Master en Management et Administration des Affaires à l'IAE de Grenoble. Forte de 5 ans d'expérience dans les sciences, le commerce et la gestion de projet dans l'industrie de la santé et des sciences de la vie, Nassiba Bagdadi a rejoint NETRI en mars 2024 pour coordonner les projets et soutenir le développement commercial.
« Passionnée par les technologies révolutionnaires qui permettent d'améliorer les soins aux patients et la santé en général, j'ai été ravie de rejoindre le monde des organes sur puces. Je pense que la technologie des organes sur puce est la clé qui permettra de lever les obstacles rencontrés actuellement dans le processus de développement des médicaments, qu'il s'agisse de comprendre les mécanismes d'action ou de cribler les molécules thérapeutiques ».
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