Dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA)

Dr Raphaël Roduit

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1. Étude protéomique dans la DMLA réfractaire

Le traitement standard de la dégénérescence maculaire néovasculaire liée à l’âge (DMNA) consiste en des facteurs de croissance endothéliaux anti-vasculaires intravitréens (VEGF). Cependant, pour certains patients, même un traitement anti-VEGF maximal ne supprime pas entièrement l’activité exsudative. L’objectif de cette étude était d’identifier les biomarqueurs moléculaires dans la DMNA ayant une réponse incomplète au traitement anti-VEGF.

Des échantillons d’humeur aqueuse (AH) ont été recueillis auprès de trois groupes de patients : 17 patients atteints de MAAN répondant incomplètement aux anti-VEGF (18 yeux), 17 patients atteints de MAAN avec une réponse normale au traitement (21 yeux), et 16 patients témoins sans aucune rétinopathie (16 yeux). Des analyses protéomiques et multiplex ont été effectuées sur ces échantillons.

Les analyses protéomiques ont montré que les patients atteints d’AMN ayant une réponse anti-VEGF incomplète présentaient une réponse inflammatoire, une activation du complément, une cytolyse, un complexe protéino-lipidique et des voies de développement vasculaire accrus. Les analyses multiplexes ont révélé une augmentation significative des niveaux de la molécule d’adhésion cellulaire vasculaire soluble 1 (sVCAM-1) [p=0,001], de l’interleukine 6 (IL-6) [p=0,009], de l’interleukine 12 bioactive (IL-12p40) [p=0,03], de l’inhibiteur de l’activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1) [p=0,004] et du facteur de croissance des hépatocytes (HGF) [p=0,004] chez les patients ayant une réponse incomplète par rapport aux patients ayant une réponse normale (Figure ci-dessous). Il est intéressant de noter que les mêmes biomarqueurs ont montré une intercorrélation élevée avec des valeurs de r2 comprises entre 0,58 et 0,94. En outre, nous avons confirmé par AlphaLISA l’augmentation du sVCAM-1 [p<0,0001] et de l’IL-6 [p=0,043] dans le groupe des répondeurs incomplets. Les répondeurs incomplets dans la nAMD sont associés à des voies angiogéniques et inflammatoires activées. L’activité exsudative résiduelle de l’AMDN malgré un traitement anti-VEGF maximal peut être liée aux réponses angiogéniques et inflammatoires nécessitant un traitement adjuvant spécifique.

Figure 1: Analyse multiplex. l’HA des patients atteints de DMLA avec réponse normale (N), réponse incomplète (R) et témoins (C) est analysée. Représentation graphique du sVCAM-1, PAI-1, HFG, IL-12p40 et IL-6. Les résultats sont exprimés en moyenne SEM et en % du groupe de contrôle (* p < 0.05, ** p<0.005, and # p<0.0005).

2. Étude sur la réponse inflammatoire suite à l’injection d’anti-VEGFA

Contexte

La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) est une maladie multifactorielle, impliquant un grand nombre de facteurs moléculaires, tels que les facteurs de croissance, l’inflammation, la cascade du complément, la régulation des fluides, les radicaux et les facteurs antioxydants, les facteurs interstitiels, les produits du cycle visuel, etc. Actuellement, le traitement établi pour la forme néovasculaire de la DMLA consiste en des injections intravitréennes d’anti-VEGF, principalement l’aflibercept (Eylea), le ranibizumab (Lucentis) et récemment le brolucizumab (Beovu). Les efficacités sont comparables, avec une supériorité potentielle pour le Beovu, malgré quelques effets secondaires impliquant une réponse inflammatoire (uvéite, endophtalmie).

Projet

L’objectif du projet est d’analyser les niveaux de réponse inflammatoire dans l’humeur aqueuse (AH) de patients atteints de DMLA (60 patients atteints de DMLA et 20 participants témoins) traités avec les trois différents traitements anti-VEGF-A, dont l’aflibercept, le ranibizumab et le brolucizumab (20 patients par groupe de médicaments). L’objectif principal est de surveiller les niveaux de cytokines pendant toute la durée du traitement (avant toute injection et après chaque injection prévue à 1, 2, 4, 6 et 12 mois). L’AH sera prélevée avant toute injection et analysée par le système multiplex capable de détecter simultanément environ 23 cytokines diverses dans un très faible volume d’AH.

En parallèle, nous avons prévu de tester les niveaux des médicaments anti-VEGF-A encore présents chez les patients, en utilisant des billes magnétiques liées de manière covalente au VEGF-A, suivies d’une approche protéomique qui nous permettra de quantifier les médicaments anti-VEGF-A liés au VEGF-A ou libres.

Perspectives

La corrélation entre le médicament encore actif et la réponse inflammatoire nous donnera de bonnes indications et pourrait expliquer en partie l’inflammation plus élevée observée chez les patients traités au brolucizumab

Age related macular degeneration (ARMD)

Dr Raphael Roduit

1. Proteomic study in refractory ARMD

The standard treatment for neovascular age-related macular degeneration (nAMD) consists of intravitreal anti-vascular endothelial growth factors (VEGF). However, for some patients, even maximal anti-VEGF treatment does not entirely suppress exudative activity. The goal of this study was to identify molecular biomarkers in nAMD with incomplete response to anti-VEGF treatment.

Aqueous humor (AH) samples were collected from three groups of patients: 17 patients with nAMD responding incompletely to anti-VEGF (18 eyes), 17 patients affected by nAMD with normal treatment response (21 eyes), and 16 control patients without any retinopathy (16 eyes). Proteomic and multiplex analyses were performed on these samples.

Proteomic analyses showed that nAMD patients with incomplete anti-VEGF response displayed an increased inflammatory response, complement activation, cytolysis, protein-lipid complex, and vasculature development pathways. Multiplex analyses revealed a significant increase of soluble vascular cell adhesion molecule-1 (sVCAM-1) [p=0.001], interleukin-6 (IL-6) [p=0.009], bioactive interleukin-12 (IL-12p40) [p=0.03], plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1) [p=0.004], and hepatocyte growth factor (HGF) [p=0.004] levels in incomplete responders in comparison to normal responders. Interestingly, the same biomarkers showed a high intercorrelation with r2 values between 0.58 and 0.94. In addition, we confirmed by AlphaLISA the increase of sVCAM-1 [p<0.0001] and IL-6 [p=0.043] in the incomplete responder group.

Figure 1: Multiplex analysis. AH from nAMD patients with normal response (N), incomplete response (R), and controls (C) have been tested by multiplex. Graphic representation of sVCAM-1, PAI-1, HFG, IL-12p40, and IL-6. Results are expressed as mean ± SEM and as % of the control group (* p < 0.05, ** p<0.005, and # p<0.0005).

2. Inflammatory response after anti-VEGFA injection

Background

Age-related macular degeneration (AMD) is a multifactorial disease, involving a large number of molecular factors, such as growth factors, inflammation, complement cascade, fluid regulation, radicals and anti-oxidative factors, interstitial factors, visual cycle products, and others. Currently, the established treatment for the neovascular form of AMD consists of intravitreal injections of anti-VEGF, mainly aflibercept (Eylea), ranibizumab (Lucentis), and recently brolucizumab (Beovu). Efficiencies are comparable, with a potential superiority for the Beovu, despite some side effects involving inflammatory response (uveitis, endophtalmitis).

Project

The aim of the project is to analyze the levels of inflammatory response in the aqueous humor (AH) of AMD patients (60 AMD patients and 20 control participants) treated with the three different anti-VEGF-A treatments, including aflibercept, ranibizumab and brolucizumab (20 patients per group of drug). The main goal is to monitor cytokines levels during the entire treatment period (before any injection and after each injection planned at 1, 2, 4, 6, and 12 months). AH will be taken before any injection and analyzed by the multiplex system able to detect simultaneously around 23 diverse cytokines in a very low volume of AH.

In parallel, we planned to test the remaining levels of the anti-VEGF-A drugs using magnetic beads covalently linked to VEGF-A followed by a proteomic approach that enable us to quantify anti-VEGF-A drugs linked to VEGF-A or free.

Perspective

Correlation between remained active drug and the inflammatory response will give us good indications and could partly explain higher inflammation observed in brolucizumab treated patient.

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