Maladie de Crohn : de la compréhension des mécanismes à l’optimisation du traitement par Edouard Louis | Liege Creative, 06.02.14
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Maladie de Crohn : de la compréhension des mécanismes à l’optimisation du traitement par Edouard Louis | Liege Creative, 06.02.14

on

  • 576 views

La maladie de Crohn est une maladie caractérisée par une inflammation chronique de la paroi digestive nécessitant fréquemment des résections chirurgicales de l’intestin. Comme la plupart des ...

La maladie de Crohn est une maladie caractérisée par une inflammation chronique de la paroi digestive nécessitant fréquemment des résections chirurgicales de l’intestin. Comme la plupart des maladies modernes, il s’agit d’une maladie dite "complexe" causée par un terrain génétique polygénique et des facteurs environnementaux.
L’incidence de cette maladie continue de croître dans nos régions et il n’y a pas de traitement curatif. Une meilleure compréhension des déterminants génétiques de cette maladie et des mécanismes moléculaires responsables de l’inflammation devrait permettre d’améliorer significativement sa prise en charge.
Le service de gastroentérologie du CHU de Liège, en collaboration avec différentes unités de recherche du GIGA research (génomique animale de Michel Georges notamment), est activement impliqué dans cette recherche

Statistics

Views

Total Views
576
Views on SlideShare
520
Embed Views
56

Actions

Likes
0
Downloads
1
Comments
0

1 Embed 56

http://www.liegecreative.be 56

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Maladie de Crohn : de la compréhension des mécanismes à l’optimisation du traitement par Edouard Louis | Liege Creative, 06.02.14 Maladie de Crohn : de la compréhension des mécanismes à l’optimisation du traitement par Edouard Louis | Liege Creative, 06.02.14 Presentation Transcript

    • Jeudi 6 février Maladie de Crohn : de la compréhension des mécanismes à l’optimisation du traitement Edouard LOUIS, ULg – CHU de Liège / Service d’hépatogastroentérologie En collaboration avec Bioliège
    • Avec le soutien de :
    • De  la  génoprotéomique  à  la  clinique   dans  les  maladies  inflammatoires   intes4nales   E  Louis   Service  de  Gastroentérologie  CHU  Liège  et  GIGA  research  ULg    
    • Cancer  colo-­‐rectal   Sténoses     intes4nales   Abcès  et  fistules   Mesalazine   Immunosuppresseurs   Cor4coïdes   An4bio4ques   An4-­‐TNF   Fractures  sur   ostéoporose  
    • The  burden  of  inflammatory  bowel   disease  in  Europe.     •  Inflammatory  bowel  diseases  (IBD)  are  chronic   disabling  gastrointesFnal  disorders  impacFng  every   aspect  of  the  affected  individual's  life  and  account  for   substanFal  costs  to  the  health  care  system  and  society.     •  New  epidemiological  data  suggest  that  the  incidence   and  prevalence  of  the  diseases  are  increasing  and   medical  therapy  and  disease  management  have   changed  significantly  in  the  last  decade.     •  An  esFmated  2.5-­‐3  million  people  in  Europe  are   affected  by  IBD,  with  a  direct  healthcare  cost  of  4.6-­‐5.6   bn  Euros/year.     Burisch  J  et  al.  JCC  2013;7:322  
    • Healthcare  costs  of  inflammatory  bowel  disease   have  shied  from  hospitalisaFon  and  surgery   towards  anF-­‐TNFα  therapy   Cost  of  IBD  management  in  the  Netherland  (7  academic  and  7  general  hospitals)   An#-­‐TNFα  use  was  the  main  costs  driver,  accoun#ng  for  64%  and  31%  of  the   total  cost  in  CD  and  UC   van  der  Valk  ME,  et  al.  Gut  2014;63:72–79  
    • Age  distribuFon  of  subjects  granted  disability   allowances  for  CD  and  UC   Sonnenberg  Gut  1989;  30:  367.  
    • La  maladie  de  Crohn  fait  parFe  des  IMID   quelques  chiffres   •  Polyarthrite  rhumatoïde,  spondylarthrite   ankylosante,  maladies  inflammatoires   intesFnales,  psoriasis…   •  5%  des  populaFons  d’Europe  Occidentale   •  2.5%  des  polulaFons.durée  de  vie  (équivalent  aux   cancers)   •  4%  des  popula4ons.durée  de  vie  ac4ve  (vs  0.5%   pour  les  cancers)   •  Les  anF-­‐TNF  représentent  le  coût   médicamenteux  le  plus  élevé  pour  les  sociétés   occidentales  
    • Home  »  Industry  News  »  2012  »  Humira  Set  to  Become  World's  Top-­‐ Selling  Drug     Humira  Set  to  Become  World's  Top-­‐Selling  Drug   Apr  11,  2012   LONDON,  April  11  -­‐  Abboo  Laboratories'  $9-­‐billion  arthriFs  drug   Humira  is  set  to  take  the  crown  as  the  world's  top-­‐selling  medicine  this   year,  highlighFng  the  dominance  of  costly  biotechnology  products  as   revenues  from  old-­‐style  pills  decline.    
    • Comment  résoudre  le  problème  de  la   maladie  de  Crohn   •  Comprendre  l’hétérogénéité  de  la  maladie   •  Comprendre  l’interacFon  génome-­‐ environnement   •  Décrypter  les  mécanismes  biologiques  sous-­‐ jacents   •  Développer  des  traitements  sur  mesure   •  Monitorer  la  maladie  de  façon  non  invasive  
    • Différentes  faceYes  des  MICI   Vermeire  S,  KULeuven,  2008  
    • La  matrice  généFque  des  MICI   CARD1 5 IRGM ATG16L1 ICOSLG MUC19 STAT3 JAK2 IL23-R TNFSF15 PTPN22 PTPN2 CDKAL1 MHC FCOLL 0 0 1 2 0 1 0 2 2 2 0 1 1 SDESS 0 0 2 0 0 1 2 2 2 2 0 1 0 CPIRO 0 0 0 0 0 1 2 2 0 2 1 1 0 JCARP 1 1 0 2 0 1 1 2 2 2 0 2 0 INOTE 0 0 2 1 0 1 0 2 2 1 0 2 0 PAROH 0 1 1 1 0 1 1 2 1 2 0 1 1 KEBOH 1 0 2 2 0 1 2 2 2 1 0 2 0 Pat.
    •   «Whole  Genome  AssociaFon  study  (WGA)  »   1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 10K SNP Consortium Human Genome Project 2007 100–300K 500k-1M Genotyping Array International HapMap (PhaseI) 2008
    • Complex  disease  gene  discovery   Number  of  validated     complex  disease   gene  associaFons   SV   1996   2001 2003 2004 2005 2006 2007
    • Host-­‐microbe  interac4ons  have  shaped  the  gene4c   architecture  of  inflammatory  bowel  disease     Nature  2012;491:119  
    • Looking  for  causal  mutaFons   eQTL-­‐associaIon  profiles •  Cohort   –  350  individuals   –  Healthy   –  Northern-­‐  European          descent       •  Tissues  /  cell  types   –  CD4,  CD8,  CD14,  CD15,  CD19,  Platelet  (PLA)   –  Ilium  (IL),  Transverse  colon  (TR),  Rectum  (RE)
    • eQTL-­‐associaFon  profiles •  Genomic  assays     –  Genome:  ~700K  SNPs  -­‐>  6.5M  common  SNPs   –  Transcriptome:  ~47K  transcripts   –  (Epigenome:  450K  CpG  sites)   –  (Microbiome:  Roche  454FLX,  16s  rRNA)   –  (Cellular  phenotypes)  
    • QC:  expression  data
    • eQTL  mapping:  results    (7K  cis-­‐QTL,  200  trans-­‐QTL) P=5.31x10-­‐13
    • Tissue-­‐specificity  of  cis-­‐eQTL   Confirmation Reference CD4 CD4 CD8 CD14 CD15 CD19 IL TR RE PLA 90% 76% 51% 82% 55% 47% 42% 45% CD8 94% 69% 43% 76% 55% 58% 61% 46% CD4  &  CD8 CD14 75% 79% 63% 66% 67% 64% 58% 39% CD15 44% 38% 63% 56% 63% 53% 47% 34% CD19 64% 70% 57% 44% 43% 44% 43% 41% IL 40% 27% 37% 32% 35% 71% 63% 15% TR 45% 48% 46% 41% 37% 62% 71% 20% RE 34% 34% 41% 37% 49% 54% 81% 39% CD15  &  PLA PLA 13% 31% 8% 23% 43% 27% 11% 22%
    • Correlated  disease  –  eQTL  associaFons ρ=0.908 Expression↑ -­‐>  Disease  risk↑ ρ=-­‐0.968 Expression↑ -­‐>  Disease  risk↓
    • Inflammatory  bowel  disease  and   microbiome   •  IBD  model  do  not  develop  in  Germ-­‐free   animals   •  Specific  flora  lead  to  different  types  of  IBD  in   different  gene4cally-­‐induced  animal  models   of  IBD   •  Fecal  stream  diversion  suppress  inflammaFon   and  prevent  post-­‐operaFve  Crohn  relapse  
    • Intermediate colitis UC CD n= Self-limiting colitis 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Asymptomatic controls High  concentraFons  of  mucosal   bacteria  in  paFents  with  CD   40 28 104 119 54 40%  of  CD  with  concentra4ons    >10  000  cfu/ml   % of patients with concentrations of mucosal bacteria of: 0 –<1000 cfu/µl 1000 –<10000 cfu/µl 10000 –<50000 cfu/µl >50000 cfu/µl Swidzsinski,  et  al.  Gastroenterology  2002  
    • Dysbiosis  in  IBD   Walker  et  al.  BMC  Microbiology  2011  
    • Decreased  bacterial  diversity  in  IBD   Walker  et  al.  BMC  Microbiology  2011  
    •   Cibles  thérapeuFques  dans  les  MICI   Korzenik  JR,  Podolsky  D.  Nature  Reviews  2006  
    • Varia4ons  géné4ques  majeures  détectées  par  GWAs  dans  les  MICI    Chr                  Gène                      Fonc#on                                                                                                  CD          UC   1p31  IL-­‐23  receptor          Immune  inflammatory  response   +   +   5q33  IL-­‐12b  (p40)            Immune  inflammatory  response   +   +   9p24  JAK2                Signaling  molecules   +   +   17q21  STAT3              TranscripIon  factor   +   18p11  PTPN2              T  cell  tyrosine  phosphatase   +   9q32  TNFS15            Immune  inflammatory  response   +   -­‐   6q27  CCR6     +   -­‐   3p21  MST1     +   -­‐   2q37 5q33  ATG16L1          Autophagosome  pathway      IRGM            Autophagosome  pathway   +   +   -­‐   -­‐   16q12  NOD2/CARD15            Bacterial  recogniIon   +   20q13  TNFRSF6B            Inflammatory  response,  apoptosis   +   -­‐   +    IL-­‐10          ImmunoregulaIon   -­‐   +            Chemokine  receptor            Macrophage  chemotaxis   +   -­‐    PSMG1            Proteasome-­‐related  protein   +   +   5p13                PTGER4                                    Barrier  funcIon,  immunoregulaIon                                      +                    -­‐   12q12  MUC19            Epithelial  integrity   -­‐   +   21q22 1q32  
    • Le  chemin  biologique  de  l’IL-­‐23   TLR ligands, RNA, LPS, CD40, PGE2 + IL23 IL23R Variants génétiques d’IL23R associés avec • Crohn • RCUH • Psoriasis • Spondylarthrite IL17 ankylosante TNF IL6 IL22 IL21 CXCL1 + IL6, IL21, TGFb JAK2 STAT3/STAT4 Cellule T CD4 TH17 Réaction pro-inflammatoire
    • Traitement  de  la  maladie  de  Crohn  avec   des  antagonistes  d’  IL-­‐23/12     Sandborn  et  al.  Gastroenterology  2008;135:1130  
    • Des  antagonistes  d’EP4  pour  traiter  des  maladies   immuno-­‐inflammatoires   Encéphalite  auto-­‐immune  expérimentale  de  la  souris   Yao  et  al.  Nat  Med  2009;15:633  
    • Modula4on  médicamenteuse  de  l’autophagie   Rubinzstein  D  et  al.  Nat  Rev  Drug  Discovery.  2007;6:304   U4lisa4on  du  sirolimus  (rapamycin)  pour  traiter  une  maladie  de  Crohn  réfractaire   Massey  D  et  al.  Gut  2008;57:1294  
    • Progression  of  diges4ve  disease  damage   and  inflamma4on  in  CD   Stricture   Fistula/abscess   Stricture   Disease   onset   INFLAMMATORY    ACTIVITY    (CDAI,  CDEIS,  CRP)   Diges4ve  damage   Surgery   Diagnosis                Early                                                                        disease   Pre-­‐clinical   Ac4vity  in  a  theore4cal  pa4ent  with  Crohn’s  disease   Clinical   Pariente  B,  et  al.  Inflamm  Bowel  Dis  2010  
    • Le  contrôle  de  la  cicatrisaFon  Fssulaire   par  coloscopie  
    • The  desperate  quest  for  the  ul4mate   biomarker   PubMed  search  2008-­‐2013   Markers  with  abnormal  levels   in  IBD   •  fecal     –  –  –  –  –  –  –  •  •  Osteoprotegerin   M2-­‐pyruvate  kinase   lactoferrin   myeloperoxidase   eosinophil  caFonic  protein   CalprotecFn,S100A12   Stool  metabolomics   Urine  metabolites   Serum   –  –  –  –  –  –  –  –  S100A12,  calprotecFn   Nitrite,  neopterin   suPAR,  Ghrelin,  Endothelin,   galecFn-­‐3   IL6,  IL17,  sTNFRp55,   sTNFRp75   CRP,  hsCRP,  procalcitonin   sCD14,  Lipolysaccharide   binding  protein   Soluble  ST2   ASCA,  ANCA,  AMCA,  ALCA,   ACCA,  anF-­‐L,  anF-­‐C,   anFCBIR,  anF-­‐OMPC,  anF-­‐ I2,     Markers  correla4ng  with  a   relevant  situa4on  in   IBD   •  fecal     –  –  –  •  M2-­‐pyruvate  kinase   lactoferrin   CalprotecFn,S100A12   Serum   –  –  –  IL6,  sTNFRp55,  sTNFRp75   CRP,  hsCRP,  procalcitonin   ASCA,  ANCA,  AMCA,  ALCA,   ACCA,  anF-­‐L,  anF-­‐C,   anFCBIR,  anF-­‐OMPC,  anF-­‐ I2,  APLA   Markers  able  to  strongly   influence  a   management   decision  in  IBD   •  fecal     –  •  CalprotecFn   Serum   –  CRP   Markers  able  to   specifically  make  a   decision  in  IBD   •  ……  
    • DefiniFon  of  the  ideal  biomarker   •  We  don’t  want  biomarkers  correlaFng   perfectly  with  CDAI  or  clinical  Mayo   •  We  want  biomarkers  answering  specific   ques4ons  relevant  to  clinical  prac4ce   –  Predic4ng  mucosal  healing   –  Predic4ng  disease  evolu4on/progression   –  Predic4ng  response  to  treatment  
    • Will  the  longitudinal  monitoring  help  us  to   beoer  predict  relapse  in  CD?   Preliminary  results  of  an  exploratory  analysis  of  longitudinal   follow-­‐up  of  the  STORI-­‐GETAID  cohort   CRP  (mg/L)   Calpro  (μg/g)   P<0,001   P=0,001   1200 30 Non-relapsers 25 Non-relapsers 1000 Relapsers Relapsers 20 800 15 600 10 400 5 200 0 0 -14 -12 -10 -8 -6 -4 Time before relapse or end of follow-up (months) -2 0 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 Time before relapse or end of follow-up (months) N  de  Suray,  and  the  GETAID,  ECCO2012  
    • Algorithm  for  the  monitoring  of  Crohn’s  disease   Doubt  about   lesions   locaFon,   severity  or   extent   Endoscopy   and/or  cross   secFonal   imaging   Clinically  AcFve   disease   AcFve  disease   without  clinical   symptoms  or   signs  of   complicaFon   Low  cumulaFve   Fssue  damage   and  low  risk  of   disease   progression   Clinically   InacFve  disease   Significant   cumulaFve   Fssue  damage   and/or    high   risk  of  disease   progression   CRP  and/or   fecal  calpro  to   confirm  disease   acFvity   CRP  and  or   fecal   calprotecFn  to   confirm  disease   remission   Endoscopy   and/or  cross   secFonal   imaging  to   confirm   mucosal   healing   No  significant   lesion   Controlled  but   symptomaFc   disease   Significant   lesion   Uncontrolled   disease   Elevated  CRP   an/or  calpro   Uncontrolled   disease   Normal  CRP  and   low  fecal  calpro   Endoscopy  and/ or  cross   secFonal   imaging   Normal  CRP  and   low  fecal  calpro   Lesions   confirming   acFve  disease   Uncontrolled   disease   No  significant   lesions    Controlled  but   symptomaFc   disease   Significant   lesions   Silent   uncontrolled   disease   No  significant   lesion   Controlled   disease  but   with  increased   risk  of  relapse   Controlled   disease   Elevated  CRP   and  fecal  calpro   Endoscopy  and/ or  cross   secFonal   imaging     No  significant   lesion   Controlled   disease   Significant   lesions   Silent   uncontrolled   disease   Benitez  JM  et  al,  Gut  in  press  2013  
    • A  la  recherche  de  nouveaux   biomarqueurs  pour  les  IMID     •  Récolte  de  plasma  et  serum  sur  des  cohortes   de  plusieurs  centaines  de  paFents  IMD   •  Récolte  de  prélèvements  Fssulaires   correspondant  à  des  lésions  spéciques   •  IdenFficaFon  par  techniques  de  protéomiques   de  marqueurs  spécifiques   –  De  lésions   –  Du  caractère  évoluFf  de  la  maladie   –  De  la  réponse  au  traitement  
    • 1  :  Etude  protéomique  différen4elle  quan4ta4ve  rela4ve  sans  marquage   sur  des  pools  d’échanFllons  (n=3  ou  4)  regroupés  par  type  de  lésion  (n=30   minimum  par  groupe)     Type  d’échanIllons  :  digestats  tryspiques  d’extraits  protéiques  de  biopsies     Comparaisons   IBD   :   lésions   superficielles   (érythème),   lésions   érosives   (ulcères),  lésion  profondes  (sténoses),  zones  saines  adjacentes   Comparaison  RA  :  Lésions  non  érosives  et  lésions  érosives     Technologie   :   séparaFon   par   2D-­‐nanoUPLC   couplée   à   la   spectrométrie   de   masse   à   haute   résoluFon     (idenFficaFon   et   quanFficaFon   relaFve   de   protéines,  pepFdes,  info  sur  certaines  modificaFons  post-­‐traducFonnelles  )     Méthodologie   :   analyse   quanFtaFve   relaFve   permeoant   la   sélecFon   de   candidats  biomarqueurs  protéiques  potenFels    
    • Etude différentielle quantitative relative sans marquage nanoAcquity UPLC® – SynaptTM HDMSTM G2 (Waters) Quan4fica4on  basée  sur   l’intensité  du  signal  MS   Digestats tryspiques des échnatillons sont spikés avec des digestats de protéines standards ajoutées en ratio connus et différents Séparation 2DnanoUPLC Protein Links Global Server (Waters) - Identification des Protéines et peptides -  Analyse Quantitative Relative - Statistiques : paire wise (triplicates) « co-injection » Internal std : Glu-fib pour avoir une correction sur la masse MSE
    • 2  :  Valida4on  des  candidats  biomarqueurs  au  niveau  sérique  et/ou  fécal  par   protéomique   ciblée,   sur   chaque   pa4ent   individuellement   (n=30   à   50   /   groupe)           Technologie  :  QuanFficaFon  relaFve  par  MulFple  ReacFon  Monitoring  (MRM)   de   chaque   candidat   biomarqueur   candidat   chez   chaque   paFent   à   parFr   d’échanFllons  collectés  de  façon  non  invasive  (plasma,  sérum  ou  les  selles)     Analyses  staIsIques  :     -­‐   analyse   mulFvariée   pour   définir   des   algorithmes   uFlisant   les   biomarqueurs   quanFfiées   et   permeoant   de   discriminer   les   catégories   de   paFents   considérées   –   calcul   des   sensibilité   et   spécificité   diagnosFque   de   ces   algorithmes  (cross  validaFon  par  «  Leave-­‐one-­‐out  »)     -­‐   Etude   de   corrélaFons   des   biomarqueurs   aux   types   de   lésions   et   aux   autres   données  cliniques  
    • QuanFficaFon  par  «  MulFple  ReacFon  Monitoring  »  (MRM)     on  LC-­‐ESI-­‐TQ-­‐MSMS   Postulat de départ : concentration en protéine correspond à la concentration en peptides Principe: - Matrice biologique à doser (plasma, urine, lysat cellulaire…) -  ajout d’un standard interne (protéine d’intérêt ou un peptide*) -  extraction des protéines + digestion à la trypsine : peptides -  séparation par chromatographie liquide des peptides et analyse par SM (LC-ESI-TQ-MS) quantification relative ou absolue LC  and  Xevo-­‐TQ-­‐S  (Waters)  
    • Conclusions   •  Les  IMID  et  en  parFculier  la  maladie  de  Crohn  représentent   un  poids  sociétal  important   •  Deux  défis  majeurs   –  Traitement  ciblés  et  adaptés  aux  paFents   –  Monitoring  non  invasif  de  la  maladie   •  La  génomique  nous  permet  d’avoir  une  approche   moléculaire  et  plus  seulement  clinique  de  la  maladie   •  La  protéomique  nous  permet  de  rechercher  de  nouveaux   biomarqueurs  de  la  maladie   •  Le  biobanking  est  une  étape-­‐clé   •  Des  valorisaFons  dans  le  domaines  des  traitements  et  des   biomarqueurs  doivent  être  développées