Troubles de la vision : Sauvez la rétine !

En France, 3 personnes sur 4 âgées de plus de 20 ans sont atteintes de troubles de la vision. Ces affections peuvent souvent bénéficier de corrections optiques, mais certaines pathologies de la rétine, plus rares, résistent encore à notre compréhension. Labellisé en 2004, le centre d’investigation clinique (CIC) et le centre de référence des maladies rares (CMR) des Quinze-Vingts* sont devenus une référence dans la prise en charge des maladies génétiques neuro-rétiniennes et de la macula.

Plateforme de tests de mise en situation réelle pour les patients « Streetlab », à l’Institut de la vision ©Inserm/François Guénet
Plateforme de tests de mise en situation réelle pour les patients « Streetlab », à l’Institut de la vision ©Inserm/François Guénet

Un personnel expert incluant médecins, orthoptistes, infirmières et psychologues y offre aux patients en situation d’impasse thérapeutique un suivi détaillé, sur le long terme, de maladies qui s’avèrent souvent très invalidantes au quotidien. « Le patient a accès à une palette personnalisée d’examens à très haute résolution qui permettent d’effectuer un diagnostic précis, de définir des biomarqueurs, ou encore d’évaluer l’efficacité d’un traitement », explique Michel Paques, coordinateur du CIC. Les données obtenues en recherche appliquée nourrissent des questions plus fondamentales, et vice versa. Ici, l’imagerie permet notamment de mettre en évidence des phénomènes biologiques sur le long terme, difficilement observables chez l’animal. Pour l’occasion, on fait intervenir le trinôme médecin-biologiste-physicien, indispensable pour améliorer la connaissance des maladies, la prise en charge des patients et l’innovation thérapeutique : le CIC a tissé un impressionnant réseau de collaboration avec les chercheurs de l’Institut de la vision**, et nous en met plein la vue.

Serge Picaud, directeur de l’Institut de la vision ©Inserm/François Guénet
Serge Picaud, directeur de l’Institut de la vision ©Inserm/François Guénet

Serge Picaud dirige l’Institut de la vision, avec pour objectifs de mieux comprendre la biologie de la vue et d’amener l’innovation au lit des patients. Ici, « les cliniciens sont au fait des défis médicaux à surmonter, et les chercheurs traduisent les problématiques cliniques en questions scientifiques qu’ils tentent de résoudre », explique-t-il.

Imagerie fonctionnelle à très haute résolution. Elle permet de visualiser les cellules de l’œil et de capter les signaux très faibles qui témoignent de l’activité d’un neurone. ©Inserm/François Guénet
Imagerie fonctionnelle à très haute résolution. Elle permet de visualiser les cellules de l’œil et de capter les signaux très faibles qui témoignent de l’activité d’un neurone. ©Inserm/François Guénet

Le CIC possède une plateforme d’imagerie de pointe, Paris Eye Imaging, co-dirigée par Michel Paques et Kate Grieve, où des prototypes uniques au monde permettent d’explorer différentes facettes d’une maladie et de faire bénéficier chaque patient d’un parcours personnalisé.

Système de tomographie en cohérence optique (OCT) ©Inserm/François Guénet
Système de tomographie en cohérence optique (OCT) ©Inserm/François Guénet

Ces machines d’optique adaptative, utilisées à l’origine pour regarder les étoiles, ont été modifiées pour corriger les aberrations de l’œil et prendre des images haute définition. Kate Grieve, physicienne au CIC, a développé un système de tomographie en cohérence optique (OCT) plein champ, simple, peu onéreux et à haute résolution, qui permet de voir des cellules en 3D. Le centre possède les deux premiers prototypes au monde de ce modèle.

Examen réalisé à l’aide d’une caméra rétinienne haute définition à optique adaptative RTX1©Inserm/François Guénet
Examen réalisé à l’aide d’une caméra rétinienne haute définition à optique adaptative RTX1©Inserm/François Guénet

La caméra rétinienne haute définition à optique adaptative RTX1 permet d’observer les cellules et les vaisseaux de la rétine au cours du temps. Par son intermédiaire, les chercheurs voient les mouvements des cellules, leur apparition et disparition : ils peuvent ainsi suivre l’évolution d’une maladie et contrôler l’effet d’un traitement sur la durée. Cette caméra a déjà permis d’identifier de nouveaux processus pathologiques inaccessibles aux systèmes d’imagerie conventionnels, comme certains facteurs qui modulent le flux sanguin au cours des occlusions veineuses rétiniennes.

Equipe HistoParis ©Inserm/François Guénet
Equipe HistoParis ©Inserm/François Guénet

L’histologie, l’étude des structures microscopiques des tissus, met en lumière des parties de l’œil habituellement invisibles sous microscope. Pour compléter les mesures optiques et visualiser l’œil dans sa globalité, il est possible de rendre des tissus complétement transparents, grâce au clearing. L’équipe HistoParis est parmi les trois au monde capable d’appliquer cette technique complémentaire afin d’obtenir des angles de vue inaccessibles lors d’examens cliniques.

Isabelle Audo (à gauche), coresponsable de l’équipe « Identification des défauts de gènes entrainant des maladies oculaires progressives ou non progressives » et Olivier Goureau (à droite), responsable de l’équipe « Développement et régénération de la rétine : apport des cellules souches pluripotentes » ©Inserm/François Guénet
Isabelle Audo (à gauche), coresponsable de l’équipe « Identification des défauts de gènes entrainant des maladies oculaires progressives ou non progressives » et Olivier Goureau (à droite), responsable de l’équipe « Développement et régénération de la rétine : apport des cellules souches pluripotentes » ©Inserm/François Guénet

L’équipe d’Isabelle Audo et de Christina Zeitz est l’une des premières à avoir appliqué le séquençage haut débit pour la caractérisation génétique des patients atteints de maladies rares de la rétine. C’est maintenant une pratique de soins très courante dans ce domaine. La caractérisation de défauts génétiques est la base des thérapies géniques qui permettent de remplacer un gène défaillant. Ces traitements novateurs améliorent la vision des patients atteints de neuropathie optique héréditaire de Leber ou de rétinopathie pigmentaire, par exemple.

Le protocole de reprogrammation des cellules souches permet également de créer des greffons d’épithélium pigmenté rétinien destinés à remplacer ces cellules dysfonctionnelles ou mourantes chez des patients déficients visuels. Depuis 2019, quatre patients atteints de rétinite pigmentaire ont bénéficié de ces petits patchs, greffés par Stéphane Bertin, chirurgien au CIC/CMR, et développés par Olivier Goureau chez le rongeur et le primate.

Mini-rétines 3D en culture ©Inserm/François Guénet
Mini-rétines 3D en culture ©Inserm/François Guénet

À partir de cellules de patients dont le génotype et le phénotype ont été caractérisés, les chercheurs de l’équipe d’Olivier Goureau sont capables de reprogrammer des cellules souches pluripotentes et de fabriquer des mini-rétines 3D en culture. Ces organoïdes constituent de bons modèles d’étude fondamentale pour comprendre les mécanismes qui provoquent la cécité de certains patients, et peuvent également contribuer à trouver des cibles thérapeutiques ou à valider différentes thérapies innovantes.

Plateforme de poissons-zèbres ©Inserm/François Guénet
Plateforme de poissons-zèbres ©Inserm/François Guénet

L’Institut de la vision possède également une plateforme de poissons-zèbres, avec plus de 1 000 aquariums. L’équipe de Filippo Del Bene applique la technologie CRISPR-Cas9 à ces poissons transparents. En modifiant génétiquement les animaux pour leur enlever ou modifier des gènes clés de la vision, elle produit des modèles de pathologies visuelles héréditaires.

Homelab (à gauche) et Streetlab (à droite), deux des plateformes de tests de mise en situation réelle pour les patients ©Inserm/François Guénet
Homelab (à gauche) et Streetlab (à droite), deux des plateformes de tests de mise en situation réelle pour les patients ©Inserm/François Guénet

L’Institut de la vision possède quatre plateformes de tests de mise en situation réelle pour les patients : le Streetlab, le Homelab, un simulateur de conduite, et une salle de réalité virtuelle. Elles permettent d’évaluer l’impact des maladies oculaires et des traitements sur les performances motrices et la vie quotidienne des patients.

Dans une première mondiale pilotée par José-Alain Sahel, chercheurs et cliniciens ont partiellement restauré la vue d’un patient aveugle grâce à une nouvelle thérapie par optogénétique, évaluée sur la plateforme Streetlab. Ce traitement pourrait changer la vie de nombreux patients atteints de rétinopathie pigmentaire, maladie qui touche une personne sur 3 500.

Notes :
*CIC 1423 Inserm/Sorbonne Université 
** unité 968 Inserm/CNRS/Sorbonne Université 

Un reportage à retrouver dans le magazine de l’Inserm n°50

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