Thèse soutenue

Développement d’un test sanguin pour le dépistage de la maladie d’Alzheimer

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Auteur / Autrice : Fanny De Torres
Direction : Dulcé Papy-Garcia
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
Date : Soutenance le 17/06/2022
Etablissement(s) : Paris 12
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Croissance cellulaire, Réparation et Régénération Tissulaire (Créteil)
Jury : Président / Présidente : Fouad Lafdil
Examinateurs / Examinatrices : Dulcé Papy-Garcia, Angela Sutton, Patrick Pierre Michel, Arnaud Bruneel, Francis Vacherot
Rapporteur / Rapporteuse : Angela Sutton, Patrick Pierre Michel

Mots clés

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Résumé

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La maladie d’Alzheimer (MA), forme de démence la plus commune chez les personnes âgées, se caractérise par la présence dans le cerveau de plaques amyloïdes composées d’agrégats de peptides amyloïde bêta (Abêta) et de dégénérescences neurofibrillaires, constituées d’amas de protéines Tau anormalement phosphorylées (tauopathie). Actuellement, le diagnostic le plus efficace de la MA repose essentiellement sur la mise en évidence de ces deux types de lésions cérébrales par imagerie TEP des plaques amyloïdes et par dosages biochimiques de Tau et Abêta dans le liquide céphalo-rachidien prélevé par ponction lombaire. Ces deux types d’examens, coûteux et invasifs, ne sont pas applicables à un dépistage dans la population générale. Ainsi, bien que ces biomarqueurs de la MA soient détectables dès le stade asymptomatique, le diagnostic de cette maladie n’est posé que tardivement. Les héparanes sulfate, polysaccharides physiologiquement exprimés à la surface cellulaire et dans la matrice extracellulaire, constituent un autre type de biomarqueur de la MA précocement accumulé au niveau des plaques amyloïdes et des dégénérescences neurofibrillaires. Les précédents résultats du laboratoire ont précisé la nature 3-O-sulfatée de ces héparanes sulfate (3S-HS) dans des neurones modèles de tauopathie avec une implication de l’enzyme de biosynthèse héparane sulfate 3-O-sulfotransférase 2 (HS3ST2) dans la génération de la tauopathie. La forte expression de cette enzyme neuronale a également été démontrée in vitro dans un autre type cellulaire, les macrophages dérivés en culture primaire des monocytes sanguins humains. Le développement d’un test sanguin basé sur l’hypothèse selon laquelle les 3S-HS, en particulier ceux générés par la HS3ST2, pourraient constituer un biomarqueur précoce de la MA détectable dans les macrophages, a ainsi été initié. Les objectifs de ce travail de thèse étaient : 1) de développer une méthode de diagnostic fiable et la plus industrialisable possible (recherche appliquée) et 2) d’évaluer les 3S-HS comme biomarqueur potentiel de la MA dans les macrophages ainsi que d’autres pistes diagnostiques (recherche fondamentale). Après avoir confirmé et caractérisé les expressions de la HS3ST2 et des 3S-HS dans les macrophages humains, les différentes étapes du protocole de recherche initial utilisé pour étudier l’expression des 3S-HS dans ces cellules ont été optimisées permettant la simplification, la réduction du temps et du coût de réalisation, l’amélioration de la standardité, de la reproductibilité et des performances du protocole d’analyse des cultures de macrophages. Grâce à ce protocole optimisé et à une nouvelle méthode d’analyse automatique des cellules, nous avons pu mettre en évidence une expression différentielle des 3S-HS dans les macrophages des patients atteints de la MA pouvant constituer un biomarqueur d’intérêt de la MA. En explorant d’autres pistes diagnostiques, nous avons également mis en avant le caractère prometteur du morphotype des macrophages en tant que biomarqueur de la MA. L’apport d’une analyse génotypique simple des SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) associés à la MA a également été évaluée. En somme, ces travaux ont permis le développement d’une méthode optimisée et plus industrialisable d’obtention et d’analyse des cultures de macrophages utilisable non seulement pour évaluer l’expression des 3S-HS mais également pour d’autres applications. L’ensemble des résultats de cette thèse ont permis d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de diagnostic et de compréhension de la MA basées sur les macrophages périphériques.