Soutenance de thèse de Eya TOUMI

Le lupus érythémateux systémique (LES) est une maladie auto-immune complexe et multifactorielle dont l’étiologie reste à ce jour mal connue. Elle se caractérise par une perte de la tolérance immunologique aboutissant à la production d’auto-anticorps antinucléaires responsables de lésions tissulaires. La maladie évolue par poussées vers des atteintes viscérales. La néphropathie lupique (NL) est la principale cause de morbidité et de mortalité au cours du LES. A ce jour, le traitement n’est pas curatif et repose le plus souvent sur l’association d’une corticothérapie et des immunosuppresseurs pouvant engendrer des effets indésirables graves et des risques d’infections. La recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques constitue donc un enjeu de santé majeur. L’objectif principal de ma thèse, effectuée dans le cadre d’une bourse CIFRE, a été l’amélioration de la prise en charge thérapeutique et de la qualité de vie des patients lupiques. Dans la première partie, je me suis intéressée à l’étude du microbiote intestinal en tant que cible innovante potentielle pour des thérapies adjuvantes du LES. Ces dernières années, le microbiote intestinal a pris une place importante dans le domaine de la recherche médicale y compris dans la physiopathologie des maladies auto-immunes. Dans un premier temps, j’ai mis en place un protocole robuste et reproductible d’étude du microbiote intestinal, en standardisant la phase pré-analytique par la stabilisation de l’échantillon fécal. Cette étape permet d’assurer la fiabilité et la comparabilité de nos résultats d’analyse du microbiote intestinal. Dans un second temps, la composition du microbiote intestinal a été étudiée longitudinalement chez une cohorte de patients LES ainsi que dans un modèle de souris lupique induit par le pristane (PIL). Nos résultats ont montré que les patients LES se classent en deux clusters en fonction de leur dysbiose et en corrélation avec le score SLEDAI de l’activité de la maladie. Dans cette étude, un panel de biomarqueurs bactériens humains et murins spécifiques du LES et de son activité a été mis en évidence et pourrait à terme être utilisé comme outil pertinent de diagnostic et/ou de pronostic. Ces biomarqueurs pourront être la cible de nouvelles thérapeutiques basées sur la modulation du microbiote intestinal. Dans une seconde partie de la thèse, je me suis intéressée à la recherche de biomarqueurs urinaires du pronostic précoce de la NL ainsi que de la réponse au traitement. Nous avons testé le CD11b et le CD163, deux marqueurs de surface des macrophages, récemment impliqués dans la glomérulonéphrite lupique. Nous avons montré que le taux urinaire de CD163 distinguait les patients NL actifs des non-actifs. De plus, ce biomarqueur était prédictif de l’atteinte glomérulaire inflammatoire ainsi que de la réponse au traitement chez le modèle PIL. A terme, le CD163 pourrait être un biomarqueur non invasif utile au suivi des patients LES et NL. Pour finir, l’efficacité d’une nouvelle molécule thérapeutique, la GNS561, a été testée chez le modèle PIL. Cette molécule partage le noyau quinoléine et les propriétés inhibitrices d’autophagie de l’hydroxychloroquine, traitement de fond de référence du LES. Suite au traitement par GNS561, les taux sériques des anticorps anti-ADN natifs, d’IFN-α et de la CRP ont diminués. La GNS561 a également un effet sur l’atteinte rénale avec une diminution des taux de protéinurie et du CD163 urinaire, et une expression clinique moins sévère de glomérulonéphrite. Cette molécule a aussi permis de prévenir l’atteinte cutanée et de diminuer la sévérité de l’atteinte pulmonaire. La GNS561 possède donc des propriétés immuno-modulatrices et anti-inflammatoires in vivo. Cette molécule pourrait donc être une nouvelle piste intéressante pour le traitement de LES.

Systemic lupus erythematosus (SLE) is a complex and multifactorial auto-immune disease with unknown etiology. It is characterized by a break of immunological tolerance to nuclear antigens leading to autoantibodies production and causing tissues damages. There are many visceral systems that can be affected during the relapse stages of the disease. Lupus nephritis (LN) is the main cause of morbidity and mortality in SLE. To date, the disease has no curative treatment. Corticosteroids and immunosuppressants are part of the standard of care for SLE patients. However, these treatments can cause serious side effects and puts patients at a high risk of developing infections. The development of new therapeutic strategies is therefore a major health issue. The main objective of my thesis, as part of a CIFRE scholarship, has been the improvement of the therapeutic management and quality of life of SLE patients. Firstly, I focused on the role of the gut microbiota as a potential innovative target for adjuvant therapies. Indeed, gut microbiota has recently become an important part of medical research including autoimmune diseases physiopathology. To start, I elaborated a robust and reproductible protocol, by identifying the technological bias linked to the sample handling and its analytical protocol thus validating the reliability and the comparability of our gut microbiota analyses. Secondly, the composition of the gut microbiota was longitudinally studied in a cohort of SLE patients as well as in a pristane-induced lupus (PIL) mouse model. Based on observed dysbiosis our results showed two clusters of SLE patients that correlated with the SLEDAI activity score. This study, allowed to identify a new panel of human and murine microbial biomarkers specific to SLE and its activity that could eventually be used as relevant diagnostic and/or prognostic tools. These biomarkers could constitute new targets of therapeutic management of SLE patients based on gut microbiota modulation. In the second part of my thesis, focusing on the pathophysiology of SLE, I looked for urinary biomarkers of early LN prognostic and response to treatment. I tested CD11b and CD163, two macrophages surface markers, recently implicated in glomerulonephritis. Our results showed that the urinary level of CD163 can be used to distinguish active from non-active LN. Importantly, this biomarker was predictive of inflammatory glomerular damage as well as the response of treatment in the PIL mouse model. Based on these results, CD163 could become a useful non-invasive biomarker for monitoring SLE and LN patients in the near future. Finally, the efficacy of a new therapeutic molecule, GNS561, was tested in PIL mouse model. This molecule shares the quinoline core and autophagy inhibiting properties of hydroxychloroquine, being the current reference standard of care for SLE. Following treatment with GNS561, sera levels of anti-native DNA antibodies, IFN-α and CRP were decreased. GNS561 had also an effect on renal damage with a decrease in proteinuria and urinary CD163 and a less severe clinical expression of glomerulonephritis. It also prevented the development of skin lesions and reduced the severity of pulmonary damage. GNS561 showed here its potential immunomodulatory and anti-inflammatory properties in vivo. Therefore, GNS561 could become a novel approach for SLE treatment.