À l'heure actuelle, la recherche préclinique en neurosciences nécessite davantage de biomarqueurs pertinents sur le plan translationnel, permettant de mieux prédire les résultats cliniques. Les événements électrophysiologiques enregistrés par des enregistrements d’électroencéphalographie (EEG), largement utilisés en milieu clinique, apparaissent comme des biomarqueurs pertinents sur le plan translationnel, non seulement pour la recherche clinique mais aussi pour la recherche préclinique. À l’heure actuelle, des anomalies EEG sont fréquemment observées chez les sujets atteints de troubles neurodéveloppementaux rares (tels que l’autisme, le syndrome de l’X fragile, le syndrome de Dravet et le syndrome de Ret).  

L'un de ces biomarqueurs EEG fréquemment mesurés en milieu clinique est les potentiels évoqués (PE). Les ERP sont des variations subtiles de l’activité électrique cérébrale générées en réponse à des stimuli spécifiques (sensoriels, cognitifs ou moteurs), qui constituent un outil permettant d’évaluer le traitement cognitif avec une haute résolution temporelle. Bien qu’il s’agisse d’un biomarqueur couramment utilisé en clinique (pour une synthèse de l’utilisation de l’ l'enregistrement ERP-EEG in vivo chez des populations cliniques atteintes de maladies génétiques rares, voir Armstrong et al., 2021), l’enregistrement ERP-EEG n’est actuellement pas couramment pratiqué sur des modèles murins.  

Chez InnoSer, nous avons mis au point un protocole permettant de tester ce paradigme à l'aide l'enregistrement in vivo de l'EEG des potentiels évoqués auditifs (AERP) (Figure 1). L'enregistrement in vivo des AERP-EEG est pertinent pour diverses maladies rares telles que le syndrome de l'X fragile et les syndromes épileptiques infantiles, vous offrant ainsi un biomarqueur translationnel pour vos recherches sur les maladies rares. De même, l'enregistrement in vivo des AERP-EEG peut également s'avérer pertinent pour suivre de manière longitudinale les effets et l'efficacité pharmacodynamique de votre médicament expérimental chez des souris de type sauvage (figures 2-3).  

FIGURE 1. InnoSer edispositif expérimental d’InnoSer pour l’ l'enregistrement EEG in vivo des potentiels auditifs liés à un événement(AERP) (AERP). Ccette expérience est réalisée dans une chambre anéchoïque (1). Une souris est équipée d’un système d’enregistrement EEG sans fil qui recueille également les mouvements du corps (activité XYZ) (2) et placée dans un cylindre en plexiglas (3). Un haut-parleur, dont le volume et la fréquence sont réglables, est installé pour générer des stimuli acoustiques spécifiques (4). Un enregistreur est placé à l'intérieur de la chambre pour enregistrer le son (5), ainsi qu’un générateur d’impulsions de synchronisation à lumière infrarouge (6) afin de faciliter la synchronisation des stimuli acoustiques avec les signaux EEG enregistrés. Au cours d’une séance d’enregistrement des ERP, plusieurs essais sont effectués avec un stimulus de bruit blanc de 100 ms (~70 dB), avec un intervalle de 4 à 6 secondes entre chaque essai. Les essais présentant des artefacts de mouvement (déduits de l’activité XYZ) sont exclus, ce qui permet d’obtenir une courbe AERP moyenne propre pour l’électrode du cortex auditif.  

FIFIGURE 2. Chez les souris WT (souris (souche C57BL/6), une dose unique de baclofène, un agoniste des récepteurs GABA-B (5 mg/kg, par voie intrapéritonéale) augmente la latence N1. (A) Formes d’onde moyennes globales présentant les déviations caractéristiques de l’AERP-EEG montrant les différences entre les souris traitées par le véhicule et celles traitées au baclofène en termes d’amplitude du complexe auditif enregistré (mV) au cours du protocole AERP-EEG. P1 = pic positif 1 ; N1 = pic négatif 1. (B) Par rapport aux souris ayant reçu le véhicule, Btraitées à l’aclofène présentaient une tendance àune augmentation significative de l’amplitude (mV) de la P1 cde l’AERP de l’AERP (P= 0,06; test t pour échantillons indépendants) ice qui indique une réponse plus sensible du cortex auditif au stimulus auditif. (C) Par rapport aux souris ayant reçu le véhicule, les souris traitées au baclofène ont présenté une augmentation significative (**P=0,008; test de Mann-Whitney U) de la latence N1 (ms) de l'AERP indiquant un retard de réponse du cortex auditif au stimulus auditif (anomalie EEG). Il a déjà été démontré que le baclofène améliorait ces anomalies de l’EEG en réponse en réponse à des stimuli auditifs chez le modèle murin Fmr1 KO (Sinclair et al., 2017). 

FIGURE 3. In WT mice (C57BL/6 mice), a single dose of the anti-seizure medication Fenfluramine (40 mg/kg, i.p.) increases N1 latency. (A) Grand average waveforms with characteristic AERP-EEG deflections showing the differences between vehicle-treated and Fenfluramine-treated mice in recorded auditory complex amplitude (mV) during the AERP-EEG protocol. P1= positive peak 1; N1= negative peak 1. (B) Compared to vehicle-treated, fenfluramine-treated mice show significant increase in the amplitude (mV) of the P1 component of AERP (****P<0.0001; paired Mann-Whitney U test), indicating a more sensitive response of the auditory cortex to the auditory stimulus. (C) Compared to vehicle-treated mice, Fenfluramine-treated mice showed significant increase (****P<0.0001; paired Mann-Whitney U test) in N1 latency (msec) of AERP indicating a delayed response of the auditory cortex to the auditory stimulus (EEG abnormality). Similar results of Fenfluramine were previously shown in humans (Oades et al. 1990). Fenfluramine is currently accepted as an anti-epileptic treatment for the early infantile epileptic encephalopathy Dravet Syndrome.   

En collaborant avec InnoSer, vos travaux de recherche peuvent bénéficier de la mise en œuvre de mesures liées à l'EEG dans le cadre de divers protocoles de recherche. Par exemple, nous avons déjà utilisé un EEG longitudinal pour enregistrer une activité de type épileptique chez les souris Stxbp1 +/-, ce qui s’inscrit dans le cadre de la recherche sur les encéphalopathies épileptiques infantiles rares. Vous pouvez consulter ces résultats en cliquant ici.  

Le développement de médicaments peut être un processus long et itératif. InnoSer peut être votre partenaire dédié dans ce domaine, en vous offrant des délais d’exécution rapides grâce à des expériences menées en chaîne afin de vous aider à optimiser vos composés phares. Vous souhaitez en savoir plus sur les compétences d’InnoSer dans le domaine du développement de médicaments ?  Découvrez nos services de recherche et développement en tant qu'organisme de recherche sous contrat (CRO).