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Avancées scientifiques

21 - 11 - 2016

Primates paralysés qui remarchent : 5 questions à Erwan Bezard, co-auteur de l’étude

 

Erwan Bézard, co-auteur des travaux ayant permis de faire remarcher des macaques paralysés et chercheur à l'Institut des Maladies Neurodégénératives (IMN) à l'université de Bordeaux, nous en dit plus sur cette étude porteuse d’espoir pour les personnes paralysées.


Primates paralysés qui remarchent : 5 questions à Erwan Bezard, co-auteur de l’étude

 

Publiée le 9 novembre dernier dans Nature, une étude scientifique menée sur des macaques a annoncé une grande avancée dans le domaine de la paralysie. Un consortium scientifique international dirigé par Grégoire Courtine (Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL) est parvenu à refaire marcher des macaques ayant une lésion de la moelle épinière, à l’aide d’une interface cerveau-moelle épinière. Erwan Bezard, co-auteur de l’étude et directeur de recherche de l’Institut des Maladies Neurodégénératives de l’Université de Bordeaux (CNRS, UMR 5293) a accepté de répondre à nos questions pour en savoir un peu plus sur ces travaux novateurs.

 

 

  • Quelles ont été les grandes étapes ayant conduit à cette réussite ? Quel rôle y avez-vous joué ?

 

E.B. : “En tout, cette recherche a pris 7 ans et a impliqué beaucoup d’acteurs, car elle mettait en œuvre beaucoup de techniques différentes. Tout le travail a été coordonné et imbriqué par Grégoire Courtine, de l’Université de Lausanne. Pour ma part, j’ai supervisé les expériences sur les macaques. Elles ont été menées au sein de mon laboratoire en Chine, et non dans celui de Bordeaux, car nous avions trop d’animaux et cela dépassait la capacité du laboratoire. Le projet européen a duré 5 ans, de 2010 à 2015, et a nécessité tout un travail sur l’animal non lésé en amont. Il a d’abord fallu développer des outils et adapter le dispositif aux primates (un dispositif ayant déjà été testé sur le rat auparavant, ndlr). Puis on est passé à un travail scientifique assez classique d’essais et d’erreurs, pour améliorer les algorithmes pour le décodage de l’activité corticale des macaques, avec en parallèle le montage d’une plateforme sans fil permettant d’analyser le mouvement de la marche du primate. Les différents outils ont ensuite été imbriqués sur l’animal sain, puis sur l’animal lésé. Les premiers singes ont été implantés en juin 2015.”

 

 

  • Le macaque rhésus est-il le modèle idéal pour ce type de recherche? Des recherches sur des rongeurs n’auraient-elles pas suffi ?

 

E.B. : “C'est un très bon modèle -le modèle idéal je ne sais pas- mais en tout cas c’est le modèle idéal sur lequel on peut expérimenter. Grégoire Courtine et la quasi-totalité de la communauté scientifique qui travaillent sur les lésions de la moelle épinière font des expérimentations sur le rongeur, ce qui pose quelques soucis. A savoir que le rongeur est un animal principalement spinal : ses mouvements sont principalement gérés au niveau de la moelle épinière, ce qui n’est pas le cas chez l’Homme. Chez le rongeur, il y a moins besoin d’échanges entre le cortex moteur et la moelle épinière, la motricité est très peu corticale. En outre, le cortex moteur est moins développé que chez le primate. Il n’y a aucune projection directe depuis le cortex moteur sur les neurones moteurs. Les rongeurs sont vraiment des quadrupèdes, avec une organisation automatique. A l’inverse, le primate a une motricité principalement d’origine corticale, exactement comme chez l’Homme. Le contrôle de la motricité fine et le souhait d’exécution se font bien au niveau du cortex avec 4 à 5% de projections directes du cortex moteur sur les neurones moteurs.

Mais si je suis resté prudent en désignant le macaque comme un modèle idéal, c’est parce que c’est encore un animal quadrupède. Il est principalement bipède, ses bras servent simplement à l’équilibre, mais il est quand même quadrupède quand il se déplace au sol. Or, nous sommes bipèdes. La limitation de l’étude est là. On a la quasi-certitude que le dispositif va marcher pour rétablir un mouvement alterné gauche-droite sur les jambes, mais est-ce que les humains vont être capables de contrôler leur posture et le poids de leur corps, ça c’est vraiment l’inconnue, puisque ça n’est pas testable.

On ne peut travailler que sur le macaque rhésus, qui est un animal élevé spécifiquement pour la recherche. Je précise que les expériences ont été faites en Chine, mais comme les financements sont d’origine européenne, on a suivi la réglementation européenne. Ainsi il nous faut justifier de l’importance de l’expérimentation, démontrer que la stratégie est efficace, et utiliser des animaux d’élevage. Pour ma part j’utilise des macaques au minimum F2, c’est à dire au moins de la 2ème génération d’animaux élevés en captivité.”

 

 

  • Peut-on espérer un jour pouvoir se passer des expériences sur les animaux (modèles informatiques, cellules souches, etc.) ?

 

E.B. : “C’est une vision un peu naïve de penser que l’on est capable de résumer la complexité d’un cerveau à un modèle informatique… On peut modéliser quelques dizaines, centaines de neurones, peut-être jusqu’à quelques milliers ou millions, mais pas de façon extrêmement précise. La capacité de computation d’un réseau de neurones est largement supérieure à ce que nous sommes capables de modéliser. Il y a des efforts effectués dans le sens de la modélisation progressive, mais entre modéliser pour comprendre une fonction et modéliser pour remplacer une expérimentation, il y a un monde. La modélisation est actuellement une aide à l’expérimentation pour éliminer des hypothèses qu’on n’a pas besoin de tester au niveau physiologique, mais elle ne peut la remplacer.”

 

 

  • Quelle est la place de la France au niveau de l’expérimentation sur le primate ? A-t-elle une carte à jouer dans ce domaine ?

 

E.B. : “La France a une position particulière, car en Europe l’expérimentation animale est très fortement combattue, et en particulier la recherche sur le primate. De nombreux pays ont préféré baisser les bras sous la pression alors même qu’il y a un consensus scientifique pour dire que la recherche animale est indispensable. Ça devient compliqué en Europe du Nord mais aussi en Europe du Sud. Très peu de pays font de la recherche sur le primate dans le monde. Même aux Etats-Unis, ça devient de plus en plus difficile. Il reste surtout l’Asie et la France.

Nous sommes dans un pays dans lequel il y a de réelles forces. Il y a de très bons équipements dans plusieurs grandes villes universitaires. On a une vraie capacité, une vraie connaissance et des chercheurs spécialisés dans l’expérimentation sur le primate. Je pense que la France a en effet une carte à jouer si on se place du point de vue de la géopolitique de la science. Je fais beaucoup de conférences grand public, et je n’ai jamais de questions agressives. Il peut bien-sûr y avoir des inquiétudes, des questions, mais sur le fond il n’y a pas de grande remise en cause de la nécessité de cette expérimentation, tant qu’elle est contrôlée et régulée (notamment par la règle des 3R, ndlr). Nous sommes un cas unique en Europe, et pour la recherche française c’est important de se placer sur l’échiquier mondial dans ce domaine.”

 

 

  • Quelles sont les prochaines étapes, les points à améliorer, les zones d’ombre restantes à propos de cette neurotechnologie ? Quand peut-on espérer la voir proposée à des personnes paralysées ?

 

E.B. : “Il s’agit désormais d’améliorer le dispositif. Il nous faut améliorer la capacité à tenir l’implant pendant une très longue période, avec une bonne qualité du signal. Il nous faut aussi mettre au point une version ‘‘dégradée’’ du dispositif sur le plan du contenu informatif, c’est à dire remplacer le champ d’électrodes actuellement implanté dans le cerveau via un peigne par un champ d’électrodes de surface. Tout le travail est de passer par des potentiels de champs locaux, à la fois pour faciliter l’implantation pour les neurochirurgiens et pour garantir la pérennité du dispositif. Il s’agit d’un gros travail qui a déjà commencé.

Par ailleurs, cette technique traite le symptôme mais ne résout pas la lésion de la moelle épinière. L’approche curative est une approche parallèle à ce traitement symptomatique, pour tenter de reconstruire la moelle épinière, à l’aide de cellules souches, de cocktails pharmacologiques etc. Les deux approches sont complémentaires.

Quant à l’application du dispositif chez l’Homme, le 1er essai clinique a déjà commencé, et en tout 8 patients seront implantés dans les deux ans qui viennent. Donc on peut imaginer dans 5 à 6 ans cette technique utilisée à plus large échelle, dans plusieurs pays. Pour l’instant on en est à une phase 1-2 sur des patients paralysés, pour voir s’il y a un effet thérapeutique potentiel.”

 

Propos recueillis par Hélène Bour