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Laboratoire de Neurochirurgie Expérimentale [Laboratory of Experimental Neurosurgery]
Faculté de Médecine / faculty of Medicine - Campus Erasme (unité ULB257)

Le groupe se compose de 1 MD, PhD (Marc Levivier), 2 MD (Florence Lefranc, Alphonse Lubansu), 1 PhD (Liliane Tenenbaum), 2 étudiants en doctorat en Biologie Médicale Appliquée ( Abdel Chtarto, Enni Lehtonen), 1 mémorant en Biologie Médicale Appliquée (Samuel Stacquet) et 1 technicienne (Catherine Melas) travaillant en collaboration étroite avec le laboratoire d'oncologie moléculaire et de transfert de gènes ( Prof. T. Velu). Le groupe explore de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des maladies neurodégénératives (en particulier Parkinson et Huntington.) I) Transfert de gènes ex vivo dans le tissu nerveux embryonnaire utilisé pour les neurotransplantations au moyen de vecteurs basés sur le virus adéno-associé. Ces vecteurs, particulièrement performants dans le mésencéphale fétal humain sont utilisés pour augmenter la survie du tissu greffé chez les parkinsonniens et délivrer des facteurs protecteurs pour les neurones de l'hôte. En collaboration avec M. Peschanski ( INSERM, Paris), tranfert du gène du GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) qui promeut la survie des neurones dopaminergiques, dans le mésencéphale embryonnaire avant transplantation. II) Transfert de gènes in vivo dans différentes régions des ganglions de la bases. III) Etude des étapes limitantes pour la transduction et développement de nouveaux vecteurs ayant un potentiel de transduction plus élevé. IV) Développement de vecteurs AAV utilisant un promoteur régulable par la tétracycline permettant un contrôle précis de l'expression génétique (ex vivo et in vivo). [The group is composed of 1 MD, phD (Marc Levivier), 2 MD (Florence Lefranc, Alphonse Lubansu), 1 PhD (Liliane Tenenbaum), 2 PhD students (Abdel Chtarto, Enni Lehtonen), 1 Master Student and 1 Technician (Catherine Melas) working in close collaboration with the Laboratory of Molecular Oncology and Gene Transfer (Prof. T. Velu). The group is exploring novel therapeutic approaches for Parkinson's and Huntington's diseases: I) ex vivo gene delivery to fetal nervous tissue used for cell replacement therapy by means of adeno-associated viruses (AAV)-based vectors. AAV vectors particulary efficient to transfer genes in human embryonic mesencephalon will be used to improve the survival of the transplanted cells of GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) gene promoting dopaminergic neuron survival, into the embryonic mesencephalon prior to transplantation. II) in vivo gene delivery in the basal ganglia. Current AAV vectors transfer genes in the striatum at low efficiency. III) Study of the limiting steps in AAV-mediated gene transfer and development of improved vectors. IV) AAV vectors carrying tetracyclin-inducible promoter to modulate gene expression (ex vivo and in vivo) in the brain.]



coordonnées / contact details


Laboratoire de Neurochirurgie Expérimentale [Laboratory of Experimental Neurosurgery]
tel +32-2-555.40.95, fax +32-2-555.46.55, litenenb@ulb.ac.be
Campus Erasme, Bâtiment C, 6 ème étage (I.R.I.B.H.N.)
CP602, route de Lennik 808, 1070 Bruxelles



responsable / head


Prof. Olivier DE WITTE


composition / members


Olivier BOCKSTAEL Abdel CHTARTO Enni LEHTONEN Marc LEVIVIER Alphonse LUBANSU Liliane TENENBAUM Xin YANG


projets / projects


Augmentation de la survie et de la fonctionalité des greffes de tissu nerveux foetal dans la maladie de Parkinson. [Improvement of the survival and functionality of fetal grafts for Parkinson's disease.]
Transfert de gènes dans le tissu nerveux embryonnaire utilisé pour les neurotransplantations au moyen de vecteurs basés sur le virus déno-associé. Nous avons montré que ces vecteurs sont particulièrement performants dans le mésencéphale fétal humain. Des constructions exprimant des facteurs protecteurs sont préparées en vue d'augmenter sa survie du tissu greffé et de délivrer des facteurs protecteurs pour les neurones de l'hôte. En collaboration avec M.Peschanski (INSERM, Paris), transfert du gène du GDNF( glial cell line-derived neurotrophic factor) qui promeut la survie des neurones dopaminergiques, dans le mésencéphale embryonnaire avant transplantation chez les patients parkinsonniens. [Ex vivo gene delivery to fetal nervous tissue used for cell replacement therapy by means of adeno-associated viruses (AAV)-based vectors. We have shown that AAV vectorsare particularly efficient to transfer genes in human embryonic mesencephalon. New constructs expressing protective factors will be developped to improve the survival of the transplanted cells. In collaboration with M. Peschanski (INSERM, Paris), AAV-mediated transfer of GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) gene promoting dopaminergic neuron survival, into the embryonic mesencephalon prior to transplantation.]

Transfert de gènes in vivo dans différentes régions des ganglions de la base [In vivo gene delivery in the basal ganglia.]
Tranfert de gènes par injection stereotaxique dans le cerveau au moyen de vecteurs basés sur le virus adéno-associé. Nous avons montré que ces vecteurs sont capables de transférer des gènes et de les exprimer de façon stable (jusqu'à au moins 1 an) dans différentes régions du système nerveux du rat avec cependant une efficacité et une durabilité variables. Dans le globus pallidus, le transfert de gènes est précoce et très efficace. Par contre, dans le striatum, une cible potentielle pour le traitement des maladies de Huntington et de Parkinson, il s'avère peu efficace mais très stable. De nouveaux vecteurs développés dans un autre thème de recherche sont en cours d'évaluation. [In vivo gene delivery in the brain using adeno-associated virus-based (AAV) vectors. We have shown that AAV vectors can drive stable gene expression (at least one year) in the brain with however a variable efficacy and durability. In the globus pallidus, gene expression es early and efficient whereas in the striatum, a potential target for the treatment of Huntington and Parkinson's diseases, it is stable but not efficient. New vectors developed in another theme are currently evaluated.]

Etude des étapes limitantes pour la transduction médiée par les vecteurs AAV et développement de nouveaux vecteurs ayant un potentiel de transduction plus élevé. [Study of the limiting steps in AAV-mediated gene transfer and development of improved vectors.]
Les vecteurs recombinants basés sur le virus adéno-associé (AAV), un virus à ADN simple brin, sont capables de transférer des gènes et de les exprimer de façon très efficace dans certaines régions des ganglions de la base: le globus pallidus et la substance noire. Par contre, dans le striatum, ces vecteurs s'avèrent peu efficaces. Afin d'identifier l'étape limitante du processus de transduction (internalisation du virus, synthèse du brin d'ADN complémentaire,...), de nouveaux vecteurs sont en cours d'évaluation: I) des vecteurs AAV ''self-complémentaires'' permettant de former de l'ADN double brin sans l'intervention d'un facteur cellulaire. II) des vecteurs non viraux composés d'une protéine de capside recombinante du papovavirus JCV qui possède un tropisme naturel pour les cellules glial du cerveau (collaboration avec le groupe de W. Lüke, Göttingen) et de l'ADN d'un vecteur AAV. [In the basal ganglia, recombinant vectors for gene transfer based on adeno-associated virus (AAV), a single-standed virus, transduce neurons of the globus pallidus and substantia nigra with a high efficiency. In contrast, transduction effeciency is low in the striatum. In order to identify the limiting steps in AAV-mediated gene transfer in the striatum, new vectors are currently evaluated: I) self-complementary vectors allowing the formation of double-standed DNA without the need for a cellular factor; II) non-viral vectors consisting in recombinant capsid protein of JCV, a papovavirus with a natural tropism for glial cells in the brain (collaboration with W. Lüke) and AAV DNA.]

Développement de vecteurs AAV utilisant un promoteur régulable par la tétracycline permettant un contrôle précis de l'expression génétique (ex vivo et in vivo). [AAV vectors carrying tetracyclin-inducible promoter to modulate gene expression (ex vivo and in vivo) in the brain.]

Mécanismes d'action des greffes intracérébrales dans des modèles expérimentaux de maladies neurodégénératives [Mechanisms of intracerebral transplantation in experimental models of neurodegenerative disorders]
Etude des mécanismes d'action de l'implantation intracérébrale de neurones foetaux dans des modèles expérimentaux de maladies de Huntington et de Parkinson. En particulier, étude des mécanismes neuroprotecteurs et neurotrophiques des greffes intracérébrales de neurones foetaux. Nous avons évalué l'effet de greffes de striatum foetal de rat dans un modèle excitotoxique de maladie de Huntington chez le rat adulte obtenu par l'injection d'acide quinolinique, un antagoniste des récepteurs à NMDA, dans le striatum. Nous avons pu montrer que, malgré une survie faible du tissu greffé, des améliorations fonctionnelles significatives ont pu être observées (A. Lubansu, Travail de fin d'étude). Une meilleure survie du tissu greffé pourrait permettre une réinnervation plus optimale et améliorer le bénéfice clinique obtenu. [Study of the mechanisms of action of intracerebral implantation of foetal neurons in experimental models for Huntington's and Parkinson's diseases. Particularly, study of the neuroprotective and neurotrophic effects of intracerebral grafts of fetal neurons. We have evaluated the effects of fetal striatal grafts in an excitotoxic model for Huntington'disease consisting in injecting quinolinic acid, an agonist of NMDA receptor, in the adult rat striatum. We have shown that, although the grafted cells are poorly maintained, functional improvements could be observed (A. Lubansu). A higher survival of the grafted tissue could allow to enhance reinervation and improve the clinical benefit.]



publications





theses


Abdelwahed ChtartoContribution au développement de nouveaux vecteurs inductibles par la tetracycline et basés sur le parvovirus adéno-associé (AAV), 2005

Levivier, M., ''Effet protecteur des greffes intracérébrales dans des modèles expérimentaux de maladies de Parkinson et de Huntington'', Dir. Prof. J. Brotchi, Service de Neurochirurgie, Hôpital Erasme, ULB, Bruxelles, et Dr. S. Przedborski, Dept of Neurology, Columbia University, New York, 1995



collaborations


Dr. Serge Przedborski, Columbia University, College of Physicians and Surgeons, Dept of Neurology, Movement Disorders Group, New York, Etats-Unis (USA)

Dr. Thierry Velu, Université Libre de Bruxelles, Faculté de Médecine, IRIBHN, Bruxelles, Belgique

Marc Peschanski, INSERM, Paris, France

Joost Verhaagen, Netherland Institute for Brain Research, Amsterdam, Pays-Bas

Zoe Puschban and Gregor Wenning, University Hospital, Innsbrück, Autriche

Annick Baron-Van Evercooren et François Lachapelle, INSERM, Paris, France

Olivier Hanemann, University of Ulm, Ulm, ALLEMAGNE (REP.FED.)

Bernard Attali, Université de Tel-Aviv, Tel-Aviv, Israël



prix / awards


Chairman of the Education Committee of the World Federation of Neurosurgical Societies - Jacques BROTCHI

Prix de Neurochirurgie "Drs. Paul et Philippe Martin", 1995, 1996. - Marc LEVIVIER

Vice-President of the WHO Group of Experts on Neurosurgery - Jacques BROTCHI

Membre du European Communities Task Force on Brain Research for the Decade of the Brain - Jacques BROTCHI

Membre de l'Académie Royale de Médecine de Belgique - Jacques BROTCHI

Membre de l'Académie Française de Chirurgie - Jacques BROTCHI

Member of the Board of Governors of the Hebrew University of Jerusalem - Jacques BROTCHI

Membre du Board de NECTAR (Network for European CNS Transplantation and Restoration) - Marc LEVIVIER



savoir-faire/équipements / know-how, equipment


Equipement pour stéréotaxie: cadre, injecteur programmable, support pour seringues, seringues Hamilton, ''drill'' etc...

Microscope à fluorescence avec système d'analyse d'images Cryostat.

Etudes comportementales in vivo chez le rongeur de l'effet de lésions et d'interventions thérapeutiques expérimentales (comportement rotatoire pharmacologiquement induit, enregistrement vidéo-informatisé, etc...)

Matériel de microchirurgie expérimentale (microscope opératoire, micro-instruments, coagulation bipolaire, micro-aspiration, etc...)

Modèles animaux (rat) pour la maladie de Parkinson (6-hydroxydomine complet et partiel) et pour la maladie de Huntington (acide quinolinique) : stéréotaxie; ''radioligand binding-assay''; tests comportementaux (comportement rotatoire).

Neurochirurgie stéréotactique chez le rongeur : création de modèles expérimentaux de pathologies neurologiques par injection stéréotactique intracérébrale de neurotoxines, de cellules tumorales, etc...; implantation stéréotactique intracérébrale de neurones embryonnaires, de cellules génétiquement modifiées, de vecteurs viraux, etc... à visée thérapeutique

Techniques d'analyse morphologique qualitatives et quantitatives du tissu cérébral chez le rongeur (coupes au cryostat, histologie et histochimie, techniques d'autoradiographie quantitative)

Virologie: Construction production et évaluation de vecteurs viraux recombinants basés sur le virus adéno-associé. Histologie: Immunohistochimie et immunofluorescence sur coupes de tissu et sur cellules. Culture de neurones et de cellules gliales. Culture organotypique et tissu nerveux fétal.



mots clés pour non-spécialistes / keywords for non-specialists


greffe de tissu foetal maladie de Huntington neurotransplantation parkinson thérapie génique


disciplines et mots clés / disciplines and keywords


Neurologie

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