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XIIIe cérémonie des Lauriers de l'Inra - 2018. © Arnaud Veldemann

Lauriers 2018

Damer le prion

La task force « Prion » est distinguée par le Laurier d’impact de la recherche agronomique 2018. Les recherches qu’elle mène depuis vingt ans ont contribué à sécuriser l’alimentation et la santé humaine vis-à-vis des encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) dont la « vache folle » est emblématique. Ces travaux ont aussi permis de préserver les élevages de ces maladies et de sauver les filières économiques.

Par Nicole Ladet
Mis à jour le 11/03/2019
Publié le 05/12/2018

«Ces recherches ont été enthousiasmantes ! Je n’ai pas vu passer ces vingt dernières années. C’était bouillonnant : toutes les possibilités nous étaient ouvertes » témoigne Olivier Andreoletti, vétérinaire et pathologiste, qui rejoint la task-force « Prion » dès la fin des années 90. Human Rezaei, biophysicien, résume : « nous avons créé ensemble, partant de zéro, les concepts et les outils pour comprendre les maladies à prion ». « Et ce dans une grande confiance mutuelle » complète Jean-Luc Vilotte, généticien spécialiste des modèles d’étude in vivo. Aucun d’eux ne songe à se reposer sur ces lauriers qui saluent des travaux fondateurs avec un immense impact pour la société. Car le temps presse : « Avec les concepts et outils créés pour les maladies à prion, nous apportons un regard nouveau sur d’autres maladies liées à l’accumulation de protéines dans le cerveau telle Alzheimer ou Parkinson » explique Vincent Béringue, biochimiste.

Le paradigme prion

Impensable ! Telle semble la situation lorsqu’en mars 1996 la crise de la « vache folle » médiatise une maladie animale qui peut, même si cela reste très rare, contaminer l’homme à travers la consommation de viande. Le pathogène de cette encéphalopathie spongiforme bovine (ESB) provoque alors chez l’humain une maladie rare et incurable, qui s’avère une variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob (vMCJ) connue depuis les années 1920. Plus de 12 000 cas bovins mensuels sont déclarés au plus fort de la crise au Royaume-Uni, de loin le pays le plus touché. Les conséquences économiques s’enchaînent : abattages de troupeaux, embargo européen sur le bœuf britannique… conjuguées à une défiance durable des consommateurs envers l’industrie alimentaire et à une remise en question du système de sécurité sanitaire européen. Le franchissement de la barrière d’espèces étend la suspicion aux tremblantes (autres EST) du mouton et de la chèvre. Les scientifiques sont, quant à eux, devant un entrelacs de questions : quel est ce nouveau pathogène, ni parasite, ni microorganisme ? Une protéine dénommée « prion » naturellement présente chez l’homme et les mammifères et qui, par un simple changement de forme structurale, peut devenir pathogène et contaminer en cascade ses voisines… Mais comment ? À quelle vitesse ? Par quels mécanismes, quelles voies ? Comment prévenir ces maladies ?

Tout était alors à penser et « encore aujourd’hui, aucune hypothèse ne peut être écartée a priori lorsqu’on travaille sur le prion » rappelle Human Rezaei. Dès lors, la task-force Inra travaille à éradiquer la maladie des élevages et à réduire les risques pour l’Homme, aussi bien liés à l’alimentation qu’aux actes médicaux. Six millions d’euros de fonds publics et privés seront investis dans ces recherches, permettant de former toute une génération de scientifiques et d’acquérir une expertise internationalement reconnue sur les prions. À travers 30 projets européens se consolident des collaborations avec plus d’une trentaine de laboratoires étrangers. « L’Inra a "mis le paquet" pour progresser à tous les niveaux, du labo au terrain » explique Human. Cette expertise vient aussi en appui aux politiques publiques contribuant à plus de 150 avis émis par des agences sanitaires françaises, européennes ou internationales.

Un regard nouveau sur Alzheimer ou Parkinson

Le prion dans tous ses états

Sur un domaine expérimental de l’Inra Occitanie-Toulouse, un élevage de moutons, naturellement infecté par la tremblante dans les années 1990, va procurer aux scientifiques un outil sans équivalent pour étudier ces maladies chez un hôte naturel. Les laboratoires de génétique animale de Toulouse parviennent à décrypter le déterminisme génétique de la résistance à la tremblante chez le mouton. « Grâce à ces connaissances » relate Jean-Michel Elsen, pilote de ces travaux, « près d’un million d’ovins sont génotypés pour le gène de la protéine prion (PrnP) et les schémas de sélection sont réorganisés pour valoriser ces informations dans le cadre d’un plan national, en partenariat avec Idele* et la profession de la sélection ovine. Un programme européen suivra ». En 15 ans, l’incidence de la tremblante est ainsi fortement atténuée dans l’ensemble du cheptel français, et la Manech à tête rousse, race locale pyrénéenne très sensible, est sauvée.

Simultanément, au laboratoire, des modèles animaux d’étude in vivo sont mis au point pour étudier les prions des EST humaines et animales et leur pathogénicité. « À la différence des infections virales, il suffit d’une ou deux particules de prion pour déclencher un processus qui peut prendre 50 à 60 ans chez l’homme ». « Grâce à nos modèles, nous reproduisons fidèlement mais en accéléré cette maladie » expliquent Vincent et Jean-Luc. Les avancées sur la diversité des prions, leur infectiologie, les tissus à risque et le franchissement de la barrière d’espèces ont donné lieu à plus de 300 articles scientifiques depuis 2001.

À l’heure actuelle, si les mesures sanitaires drastiques appliquées dans les filières bovines, ovines et caprines ont considérablement réduit les risques de contamination par l’alimentation, il reste très probablement des individus « porteurs asymptomatiques » de variant de MCJ (1 sur 20 000 en France) et, tous les deux jours dans l’hexagone, une personne développe des formes génétiques ou sporadiques de MCJ. Dès le départ, les milieux hospitaliers ont mis en œuvre des mesures de prévention très strictes visant à réduire les risques de transmission des maladies à prion par l’utilisation de produits sanguins, d’hormones** et outils chirurgicaux. À la faveur de nombreux partenariats, l’Inra a développé des approches innovantes pour détecter la présence de prions d’ESB/vMCJ et évaluer le risque de transmission : modèles animaux mais aussi essais minutes sans cellule animale et kits de détection.

L’effacement des frontières entre espèces

L’émergence, depuis 2016, d’une EST chez des Cervidés en Scandinavie et chez des dromadaires en Afrique du Nord, mobilise à nouveau les chercheurs de l’Inra. Ils caractérisent les souches de prion responsables de l’émergence de ces maladies, déterminent les tissus à risques : tissus nerveux, lymphoïdes, mais aussi les urines pour les Cervidés. Certaines questions resurgissent : ces prions sont-ils dangereux pour l’Homme ? « Ils le sont tous un peu… Les frontières s’effacent entre animal, humain et génétique » concluent nos scientifiques dont les recherches s’inscrivent dans le concept « One Health », c’est-à-dire la continuité entre santé animale, humaine et environnementale. Ce qui renforce encore leur intérêt pour les maladies d’Alzheimer et Parkinson.

Photo de groupe des équipes associés au Laurier Impact de la recherche agronomique 2018. Jouy-en-Josas, Yvelines (78), 15 novembre 2018.. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand
Photo de groupe des équipes associés au Laurier Impact de la recherche agronomique 2018. Jouy-en-Josas, Yvelines (78), 15 novembre 2018. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand

* Idele : Institut français de l’élevage.
** Les hormones, et plus largement les produits biologiques extraits de différents tissus.

Le groupe récompensé

La task force « Prion » a mobilisé des équipes et des ressources de quatre centres de recherche : Île-de-France - Jouy-en-Josas, Occitanie-Toulouse, Auvergne-Rhone-Alpes, et Val de Loire, ainsi que quatre départements scientifiques : Santé animale, Génétique animale, Physiologie animale et Alimentation humaine.

Les cinq scientifiques ambassadeurs sont :

  • Olivier Andréoletti, vétérinaire et pathologiste, UMR IHAP Toulouse ;
  • Vincent Béringue, biochimiste, UR VIM, Jouy-en-Josas ;
  • Jean-Michel Elsen, généticien, UMR GenPhySE, Toulouse ;
  • Human Rezaei, biophysicien, UR VIM, Jouy-en-Josas ;
  • Jean-Luc Vilotte, généticien et biologiste, UMR GABI Jouy-en-Josas.

Et plus largement, les équipes :

  • Virologie et immunologie moléculaires (UR VIM)
  • Génétique animale et biologie intégrative (UMR GABI)
  • Interactions hôtes agents pathogènes (UMR IHAP)
  • Génétique, physiologie et systèmes d'élevage (UMR GenPhySE)

Dates et chiffres

La task-force Prion : quelques dates. © Inra, GAVALDA Véronique
La task-force Prion : quelques dates © Inra, GAVALDA Véronique

  • 1996 : PREMIÈRE CRISE DE LA "VACHE FOLLE"
    • mars : annonce par le premier ministre britannique de la suspicion d’un franchissement de la barrière d’espèce entre la vache et l’Homme
    • mars : la France met en place un système d’identification pour connaître l’origine des viandes
    • mars : la Commission européenne adopte un embargo total vis-à-vis des viandes bovines britanniques et dérivés
       
    • avril : abattages massifs de bovins britanniques au Royaume-Uni et en France   
    • avril : annonce du premier décès en France consécutif à une contamination par l’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB)
         
    • juin : à la suite du rapport Dormont, le gouvernement français annonce l’intensification des recherches sur les ESB
    • juin : certaines parties du bœuf sont interdites à la vente : cervelle, moelle…
         
  • 1997 : proposition par l’Inra d’une stratégie génétique contre la tremblante ovine, le « Programme 64 » appliqué aux Pyrénées et ensuite étendu au niveau national
       
  • 1999 : arrêté ministériel pour abattre en 6 mois tous les animaux porteurs de la tremblante ovine
       
  • 2000 : DEUXIÈME CRISE DE LA "VACHE FOLLE": traçabilité alimentaire
  • mars : mise en place d’un dépistage de la maladie de la vache folle chez les bovins en France
  • juin : renforcement de la surveillance épidémiologique dans l’Union européenne
  • octobre : faisant suite à la mise en vente de viande provenant d’animaux susceptibles d’être infectés par la tremblante, Carrefour rappelle les produits concernés
  • novembre 2000 : la France suspend l’utilisation de farines animales dans l’alimentation de tous les animaux d’élevage ou domestiques
  • l’Inra met au point le premier modèle d’étude du prion in vivo pour étudier l’ESB et le franchissement de la barrière d’espèce
       
  • 2001 : 1er cas de vache folle identifié au Japon
  • 2001 : programme européen de surveillance de la tremblante ovine sur le terrain
       
  • 2002 : assouplissement des mesures d’abattage : dans un troupeau, seuls les bovins nés avant le 1er janvier 2002 sont éliminés ainsi que les descendants directs de l’animal atteint (auparavant c’était tout le troupeau qui était sacrifié). 
  • 2002 : animalerie expérimentale à l’Inra Val de Loire pour étudier les prions
     
  • 2003 : 1er cas de vache folle diagnostiqué aux États-Unis
  • 2003-2004 : risque avéré de transmission du prion par transfusion sanguine et mise en œuvre de mesures de décontamination
  • 2004 : le test rapide Inra-Pourquier de détection post-mortem du prion est validé au plan européen pour détecter l’ESB
       
  • 2008 : l’allèle de sensibilité à la tremblante ovine est présent dans seulement 0,2 % du cheptel français
       
  • 2011 : brevet Inra sur des molécules à visées thérapeutiques
  • 2011 : brevet Inra sur un test de détection sanguine basé sur l’analyse des leucocytes qu’utilisent les prions pour voyager via le sang
       
  • 2013 : les chercheurs Inra confirment que, pour la Maladie de Creuztfeldt-Jacob, la contamination par le sang s’avère possible
     
  • 201 : prix A Kastler remis à une équipe Inra pour une technique d’amplification in vitro des prions permettant de réduire l’utilisation d’animaux dans les recherches

La task-force Prion en chiffres. © Inra, GAVALDA Véronique
La task-force Prion en chiffres © Inra, GAVALDA Véronique

  • 6 millions d’euros de fonds publics et privés collectés pour soutenir ces recherches
  • 50 millions d’euros d’économisés pour les filières animales, et une compétitivité sauvegardée
  • 100 milliards d’euros, montant estimé au niveau européen pour le coût économique total de l’ESB
  • 230 personnes dans le monde ont développé une forme variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob (vMCJ) suite à l’ESB dont 27 en France (source Inserm), 4 cas secondaires liés à la transfusion sanguine ou l’utilisation de produits dérivés du sang
  • 1 taux très faible de cas cliniques de vMCJ mais 1 cas asymptomatique sur 20 000 en France chez l’Homme (1 sur 2 000 au Royaume-Uni)
  • 180 000 cas d’ESB déclarés par le Royaume-Uni entre 1987 et 2007z, soit 97 % de tous les cas rapportés dans le monde. (Source OIE)
  • plus de 150 contributions Inra à des avis émis par les instances de sécurité sanitaire françaises, européennes ou internationales
  • 8 brevets Inra
  • plus de 300 articles scientifiques Inra

Pour aller plus loin

Quelques suggestions de lecture sur le web Inra 

Alzheimer : une maladie contagieuse ? (décembre 2018)

Maladies d’Alzheimer et à Prions : une nouvelle approche pour étudier précocement ces maladies (novembre 2018)

Prion, Alzheimer, Parkinson : des interrogations en suspens... (juin 2018)

La drosophile, un nouveau modèle pour étudier les maladies neurodégénératives à prions (2018)

Le Prix de biologie Alfred Kastler 2017 récompense Mohammed Moudjou, Jérôme Chapuis et Vincent Béringue pour leurs travaux sur les maladies neurodégénératives 

Prion, découverte d’une unité élémentaire nécessaire et suffisante pour assurer sa propagation (2017)

Une nouvelle piste pour comprendre pourquoi la virulence des souches de prions varie en fonction des cellules qu'elles infectent (2017)

La détection précoce du prion dans le sang : une avancée dans la prévention des encéphalopathies spongiformes transmissibles (2016)

La tremblante du mouton pourrait passer la barrière d’espèce (2014)