Quand l’examen n’a plus rien à dire

Il arrive un moment, dans le parcours d’une personne atteinte de rétinite pigmentaire, où les examens cessent de fournir de l’information. L’électrorétinogramme, cet examen qui mesure la réponse de la rétine à des flashs lumineux, n’enregistre plus rien. Le tracé est plat. Cliniquement, cela signifie que les photorécepteurs, les cellules qui captent la lumière, ne répondent plus.

La rétine reste pourtant partiellement vivante. Derrière les photorécepteurs disparus, plusieurs couches de neurones subsistent. Elles n’ont jamais eu pour fonction de capter la lumière. Que font-elles ? Jusqu’ici, personne n’avait de moyen de le savoir chez une personne vivante. « L’électrorétinogramme classique pose à la rétine une seule question, celle de savoir ce qu’elle fait quand on lui envoie de la lumière, et c’est par les photorécepteurs qu’elle répond, explique David Litvin. Une fois ces cellules disparues, il ne reste plus de réponse à la lumière à enregistrer, et le tracé s’aplatit. »

Une rétine qui se réorganise

La rétinite pigmentaire regroupe un ensemble de maladies génétiques qui détruisent progressivement les photorécepteurs. La vision périphérique se rétrécit d’abord, puis le champ visuel se réduit jusqu’à un îlot central de quelques degrés.

Cette disparition des photorécepteurs ne laisse pas le reste du tissu intact. La rétine se réorganise. Des cellules migrent, des connexions se défont. D’autres se créent là où elles n’existaient pas. Ce phénomène, appelé remodelage rétinien, est documenté depuis vingt ans sur des tissus prélevés après le décès de donneurs. On savait donc que l’architecture changeait. On ignorait si ce nouveau câblage produisait une activité électrique particulière et, surtout, on n’avait aucune manière de le vérifier autrement que sur du tissu isolé.

Les approches en développement pour restaurer une forme de vision (implants rétiniens, optogénétique, médecine régénérative) reposent toutes sur l’idée de réactiver ces neurones survivants. Encore faut-il savoir dans quel état ils se trouvent.

Poser cette question sur une rétine vivante est le point de départ du travail que le Dr ès sc. David Litvin publie dans Nature Communications.

Changer de question

Avec l’équipe du laboratoire de technologies ophtalmiques et neurales de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin, dirigé par le Dr ès sc. Diego Ghezzi, il est allé chercher sa solution dans un autre domaine : la neurologie.

En neurologie, on enregistre aussi le cerveau au repos, sans consigne ni stimulation, en plus des examens qui lui soumettent des tâches. Cette activité de fond, dite « de repos », s’est révélée porteuse d’informations que les examens sur commande ne livraient pas.

Le raisonnement tient en une phrase : et si l’on appliquait la même logique à la rétine ? L’enregistrer dans l’obscurité, sans rien lui demander, et regarder ce qu’elle produit d’elle-même. Cette approche a été baptisée électrorétinographie de repos.

Ce que l’obscurité a révélé

Les premiers tests ont été menés sur des souris, avec un capteur souple posé sur la cornée. Là où les rétines saines ne montraient qu’un bruit de fond discret, les rétines dégénérées produisaient un rythme régulier et marqué, absent chez les témoins. Ce rythme apparaissait dès les tout premiers stades de la dégénérescence et s’intensifiait à mesure que celle-ci progressait. Il était retrouvé dans trois modèles différents de la maladie, avec des fréquences propres à chacun.

Un test pharmacologique a confirmé que ce signal venait bien de la rétine elle-même et non d’un artefact de mesure : en atténuant l’activité oscillante, le même produit rendait la rétine nettement plus sensible à une stimulation électrique externe. Ce rythme anormal fonctionne donc comme un bruit de fond qui couvre les signaux entrants, un obstacle possible aux approches de restauration visuelle.

Restait l’étape décisive : passer à l’humain. Cinq patients à un stade avancé de rétinite pigmentaire, dont l’électrorétinogramme classique ne détectait plus aucune réponse, et huit personnes voyantes ont participé à un premier essai pilote. L’enregistrement a duré quarante minutes, dans le noir, yeux fermés. Des électrodes en fil, déjà utilisées en routine clinique, ont été posées sur la cornée.

Les rétines des patients présentaient une activité oscillante nettement plus intense que celle des participants voyants, dans une gamme de fréquences remarquablement proche de celle observée sur les souris.

Pour la première fois, une activité électrique anormale liée au remodelage rétinien a été mesurée chez des patients, sans geste invasif, sur une rétine que l’examen standard décrivait comme silencieuse. « Cela fait passer la représentation mentale d’une rétine à un stade avancé de celle d’un circuit éteint à celle d’un circuit qui s’est recâblé et s’est installé dans son propre rythme pathologique, résume David Litvin. Elle est remodelée et toujours active, pas vide. »

À quoi cela pourrait servir

Il s’agit d’une première étape, et l’équipe le souligne : cinq patients ne font pas une validation clinique. La suite s’inscrit dans un programme de plusieurs années.

Mais la direction est claire. Cette méthode permet d’envisager un suivi de la dégénérescence rétinienne au fil du temps, y compris à un stade où les examens actuels ne renseignent plus. Elle pourrait aussi aider à sélectionner les personnes susceptibles de bénéficier d’un implant ou d’une thérapie de restauration visuelle, et à mesurer objectivement l’effet d’un traitement dans un essai clinique. Le principe, enfin, n’a rien de spécifique à la rétinite pigmentaire : d’autres maladies s’accompagnent d’un remodelage comparable, à commencer par la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA).

David Litvin précise la portée du résultat : « Il s’agit d’une mesure, pas d’un traitement. Cela ne restaure pas la vision et cela ne change le pronostic de personne aujourd’hui. Nous parlons d’années de validation, pas de quelque chose de prêt pour la clinique. Ce que cette étude apporte, c’est de rendre la direction crédible et de nous donner un moyen non invasif de commencer. »

Reste ce qu’il considère comme le point encourageant : les circuits rétiniens qui subsistent ne sont pas du tissu mort. Toutes les approches de restauration en développement cherchent à agir sur eux. « Savoir qu’ils sont encore actifs, et pouvoir observer comment ils le sont dans un œil vivant, donne à ces travaux une cible réelle plutôt qu’une cible supposée silencieuse. »

Un emprunt à la neurologie

Ce travail repose sur des outils existants. Les électrodes étaient disponibles, les méthodes d’analyse aussi, largement empruntées à l’électroencéphalographie. Ce qui manquait, c’était l’idée d’enregistrer dans le silence, à un stade où l’on avait cessé de mesurer.

L’imagerie et l’électroencéphalographie « de repos » ont changé les neurosciences en montrant qu’un cerveau au repos n’est jamais inactif : son activité spontanée renseigne sur son organisation et sur certaines pathologies. La rétine et le nerf optique se forment à partir des mêmes structures embryonnaires que le cerveau et font partie du système nerveux central. Rien n’interdisait donc, en principe, d’étendre à la rétine ce qui vaut pour le cerveau. Restaient les obstacles techniques, que ce travail lève en partie.

Entre les premiers enregistrements et la publication, il s’est écoulé près de deux ans et demi. Le passage de la souris au patient a mobilisé plusieurs équipes. À Jules-Gonin, le Centre d’investigation clinique et l’unité d’oculogénétique ont rendu possibles les séances avec les patients. À la TU Wien, le groupe de Günther Zeck travaille de longue date sur ce type d’activité oscillante et a servi de point d’appui pour interpréter les signaux. La HEPIA (HES-SO Genève) a contribué du côté des matrices de microélectrodes.

L’étude a bénéficié du soutien de la Fondation ProVisu, de la Fondation Gelbert, de la Fondation Novartis pour la recherche médico-biologique et de la Fondation Asile des aveugles.

Resting-state electroretinography reveals pathological retinal oscillations in retinitis pigmentosa mice and patients. Nature Communications (2026)

David G. Litvin, Alexia Boizot, Andrea Corna, Aurélie Navarro, Josiane Keller, Marc O. Heuschkel, Adrien Roux, Günther Zeck, Hoai Viet Tran & Diego Ghezzi

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Depuis plus de vingt-cinq ans, l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin produit du sérum autologue, un collyre pas comme les autres, produit à partir du sang des patientes et patients concernés. Le Dr ès sc. Michael Nicolas, responsable scientifique de la Banque des yeux, et la Dre ès sc. Margaux Jumeau, responsable de la pharmacie hospitalière, sont à la tête de sa fabrication. 

Qu’est-ce qu’un sérum autologue ?

Margaux Jumeau (M. J.) Sa composition peut surprendre, mais elle est assez simple : ce collyre contient 80 % de sérum sanguin (partie du sang obtenue après coagulation et centrifugation) et une solution saline (mélange d’eau purifiée et de sel). Il est dit « autologue », car chaque patiente ou patient est traité avec le sérum issu de son propre sang. C’est un produit riche en minéraux, vitamines, protéines et facteurs de croissance notamment.

Dans quelles indications est-il utilisé ?

Michael Nicolas (M. N.) La seule qui est validée par Swissmedic est celle des yeux secs. Ce symptôme est associé à divers problèmes oculaires, comme les kératites, ulcères, suites d’interventions chirurgicales ou encore maladies auto-immunes. Le sérum autologue n’est pas un traitement de première intention. En effet, ce sont les médecins qui choisissent quand et à qui le prescrire.

Quels en sont les atouts par rapport à d’autres traitements ?

M. N. Des publications ont démontré des propriétés de réparation et de régénération tissulaires. Cependant, les mécanismes d’action précis sont difficiles à identifier, notamment car il ne s’agit pas d’un produit standardisé, mais d’un traitement dont la composition varie selon le sang en question. Deux personnes n’auront donc pas un produit identique et chacune pourra voir ses lots de sérums autologues varier au cours de sa vie.

En quoi consiste le récent changement de réglementation sur les sérums autologues ?

M. J. Le sérum autologue a d’abord été considéré comme une préparation magistrale, c’est-à-dire un produit réalisé sur prescription médicale, pour une personne donnée, en l’absence d’efficacité de médicaments commercialisés et sous la responsabilité d’une pharmacienne ou d’un pharmacien habilité. En 2019, Swissmedic a souhaité mieux réguler les produits dérivés du sang. À partir de là, le sérum autologue a été considéré comme un médicament. Le Pr André Pannatier, mon prédécesseur, ainsi que mon collègue le Dr Nicolas, ont alors passé près de cinq ans à constituer un dossier pour obtenir une autorisation de mise sur le marché. Celle-ci a été accordée par Swissmedic en février dernier.

Qu’est-ce que cette nouvelle réglementation a changé ?

M. N. Désormais, le prélèvement de sang effectué pour obtenir le sérum est considéré comme un don de sang. Nous devons donc réaliser différentes analyses pour détecter une éventuelle maladie infectieuse, puis pour confirmer la stérilité du produit fini. Pour les patientes et patients, cela implique de remplir le questionnaire réglementaire du don de sang. En cas de critères d’exclusion, ils ne peuvent plus obtenir de sérum autologue.

M. J. Avant, les personnes venaient pour le prélèvement sanguin et repartaient dans la journée avec leurs flacons de sérum autologue. Aujourd’hui, nous devons le soumettre à un test de stérilité dont le délai est de trois semaines. Les patientes et patients, souvent malvoyants, doivent donc se déplacer deux fois. Cela complique indéniablement les choses, sans compter que cette nouvelle réglementation a amené les hôpitaux universitaires de Genève et de Fribourg à cesser leur production. L’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin a heureusement pu reprendre le suivi de ces personnes, afin d’assurer la production de leur traitement. 

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Le Prix Claire et Selma Kattenburg

Né de la volonté d’un couple d’industriels néerlandais installés à Lausanne, le Prix Claire et Selma Kattenburg honore la mémoire de la mère de M. Willy Kattenburg et soutient la recherche scientifique de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin. Depuis 2015, une vingtaine de projets ont ainsi pu se concrétiser grâce à ce soutien.

Un cancer rare mais lourd à traiter

Le rétinoblastome touche principalement les enfants de moins de cinq ans. Si les taux de survie sont excellents dans les pays à haut revenu, les traitements actuels restent éprouvants : effets secondaires importants, risque de perte visuelle, voire d’ablation de l’œil. La survie est déjà bonne, l’enjeu du projet est de réduire le prix à payer pour y parvenir.

Le rôle central des mécanismes épigénétiques

On sait depuis longtemps que les mutations du gène RB1 sont presque systématiquement présentes dans ces tumeurs. Mais elles n’expliquent pas tout. « Le patrimoine génétique, c’est comme un livre : toutes les cellules d’un individu ont le même », explique Adeline Berger. « L’épigénétique, c’est ce qui décide quelles pages sont ouvertes ou fermées. Dans le rétinoblastome, certaines pages sont ouvertes ou fermées là où elles ne devraient pas l’être. » Contrairement aux mutations génétiques, qui modifient définitivement la séquence d’ADN, ces modifications épigénétiques sont potentiellement réversibles, ce qui ouvre des pistes thérapeutiques nouvelles.

Des recherches récentes ont par ailleurs permis d’identifier deux sous-types moléculaires de la tumeur, l’un relativement stable, l’autre beaucoup plus agressif, avec un risque métastatique élevé et une forte résistance aux traitements.

« Lire » la tumeur sans y toucher

C’est là qu’intervient la première partie du projet. Aujourd’hui, caractériser précisément une tumeur nécessite un accès direct à celle-ci, ce qui, dans le cas du rétinoblastome, implique souvent l’énucléation. Adeline Berger propose de contourner ce problème en analysant l’ADN tumoral circulant dans l’humeur aqueuse, le liquide naturellement présent dans l’œil. Cette biopsie liquide, récupérée lors d’opérations existantes plutôt que jetée comme déchet chirurgical, permettrait de reconstituer le profil épigénétique de la tumeur et de déterminer à quel sous-type elle appartient, sans y toucher directement.

« Pour la clinique, c’est une indication supplémentaire précieuse », souligne la chercheuse. « Savoir si on a affaire à une tumeur agressive ou non change les décisions : le risque de métastases, la réponse attendue aux traitements, la nécessité d’énucléer et dans quel délai. »

Reprogrammer les cellules tumorales

Le deuxième volet du projet cible le traitement des formes agressives. L’objectif est de ramener ces cellules tumorales vers un état stable et moins dangereux. « On veut réduire leur prolifération et les resensibiliser à des traitements existants », explique Adeline Berger. En d’autres termes : reprogrammer leur état épigénétique pour leur faire perdre leur agressivité. L’équipe évaluera pour cela des inhibiteurs dont certains sont déjà utilisés dans d’autres cancers, ainsi que des traitements ciblant des acteurs moléculaires spécifiquement identifiés dans les formes agressives du rétinoblastome.

Du laboratoire au chevet de l’enfant

Le nom du projet, RbLoop, dit tout de son ambition : créer une boucle vertueuse entre analyses moléculaires et décisions cliniques. « L’idée, c’est que les données très fondamentales qu’on accumule sur des échantillons de patients reviennent concrètement au patient », résume Adeline Berger. Le projet s’appuie sur une cohorte d’échantillons de globes oculaires énucléés collectés à l’hôpital, une banque conservée par le Dr Alexandre Moulin depuis plusieurs années, et sur les biopsies liquides nouvellement prélevées par la Dre Christina Stathopoulos, responsable de l’unité d’oncologie pédiatrique, qui ancre ce projet de recherche dans la clinique.

À terme, en combinant sous-typage moléculaire et nouvelles pistes thérapeutiques ciblées, l’équipe espère mieux personnaliser la prise en charge du rétinoblastome : adapter le traitement au profil précis de chaque tumeur, pour moins d’effets secondaires, plus d’yeux sauvés et une meilleure qualité de vie pour les enfants atteints de cette maladie.

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Comprendre les maladies oculaires à l’échelle moléculaire

Pourquoi certaines personnes développent-elles une dégénérescence maculaire liée à l’âge alors que d’autres non ? Pourquoi un traitement fonctionne-t-il chez certains patients mais pas chez d’autres ? Pour répondre à ces questions, il faut regarder au-delà de ce que révèle une simple consultation : il faut analyser les maladies oculaires à l’échelle des molécules, des gènes et des cellules.

C’est précisément l’ambition du projet BIOphtalMICS, le prolongement numérique de la biobanque institutionnelle de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin. Son objectif : dresser une cartographie fine des principales pathologies oculaires — dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), rétinopathie diabétique, dystrophies cornéennes, décollements rétiniens et tumeurs oculaires, entre autres — en exploitant les données biologiques issues d’échantillons déjà collectés au sein de l’hôpital.

Une biobanque numérique : bien plus qu’une simple base de données

Au cœur du projet se trouve une biobanque numérique, une infrastructure qui centralise et organise des données biologiques complexes issues de biopsies variées : humeur aqueuse (le liquide à l’intérieur de l’œil), sang, larmes, tissus oculaires. Ces prélèvements, réalisés par les médecins de l’Hôpital dans le cadre d’interventions au bloc opératoire ou de soins plus courants, sont transformés en informations précieuses : données génétiques, protéines, métabolites, et bien d’autres encore.

L’enjeu n’est pas seulement de stocker ces données, mais de les mettre en relation pour en extraire des connaissances utiles. C’est là que réside l’aspect novateur du projet.

Les avatars biologiques : un jumeau numérique pour chaque patient

L’une des caractéristiques les plus innovantes de BIOphtalMICS est la création d’avatars biologiques. Cette technologie, encore peu connue du grand public, consiste à construire un modèle virtuel de la biologie d’un patient ou d’une patiente à partir de l’ensemble de ses données moléculaires — un peu comme un « jumeau numérique » biologique.

Concrètement, cet avatar ne ressemble pas à un personnage de jeu vidéo ! C’est une représentation informatique des processus biologiques propres à chaque individu. Il permet de simuler comment une maladie est susceptible d’évoluer, comment un patient pourrait répondre à un traitement existant ou expérimental, ou encore quels facteurs de risque le rendent plus vulnérable à une pathologie donnée. Pour les équipes de recherche et les médecins, c’est un outil puissant pour poser des questions scientifiques et obtenir des réponses sans nécessiter de nouveaux prélèvements à chaque fois.

Cette nouvelle approche de la biobanque est rendue possible grâce à une collaboration avec la startup TwinEdge Bioscience, qui apporte son expertise en bio-informatique pour intégrer et analyser ces données complexes.

Une collaboration entre chercheurs, cliniciens et startup

BIOphtalMICS illustre le modèle de recherche que la Fondation Asile des aveugles souhaite promouvoir : celui de la collaboration étroite entre équipes de recherche académiques, médecins au quotidien dans la clinique et entreprises innovantes. Les équipes de la Fondation apportent leur expertise en ophtalmologie et des années de prélèvements biologiques soigneusement conservés. TwinEdge Bioscience fournit de son côté les outils bio-informatiques nécessaires pour donner du sens à ces données à grande échelle.

Le projet s’appuie également sur les plateformes technologiques de la Faculté de biologie et de médecine de l’UNIL, ainsi que sur des infrastructures nationales reconnues comme la Swiss Biobanking Platform et le Centre lémanique de séquençage. Ces connexions garantissent non seulement la qualité scientifique des données, mais aussi leur interopérabilité, c’est-à-dire la capacité à les partager et à les utiliser au-delà des murs de l’Hôpital ophtalmique lausannois, dans d’autres contextes cliniques ou de recherche en Suisse.

Un impact concret pour les patients

À terme, BIOphtalMICS permettra aux différents groupes de recherche de répondre rapidement à une large gamme de questions cliniques touchant à la prédisposition aux maladies oculaires, à leur évolution naturelle et à la réponse aux traitements existants ou en développement.

Ce type de recherche dite translationnelle — qui fait le lien entre la science fondamentale et la pratique médicale — est au cœur de la mission de la Fondation. En dotant ses équipes d’une biobanque numérique enrichie d’avatars biologiques, la Fondation Asile des aveugles entend renforcer durablement la portée scientifique de sa recherche, au bénéfice direct des patients.

CHF 800 000 pour une recherche d’avenir

BIOphtalMICS a reçu un financement de près de CHF 800 000 de la Loterie Romande, témoignant de la confiance accordée à la démarche scientifique portée par les équipes de la Fondation.

Conçue pour grandir, cette infrastructure vivante est portée par les chercheuses et chercheurs et les médecins dont les prélèvements quotidiens constituent la matière première de la science ophtalmique de demain.

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L’intelligence artificielle (IA) a contribué à de nombreuses avancées en ophtalmologie ces dernières années. La Dre ès sc. Ciara Bergin, chief data officer à l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin, revient sur l’importance de ces outils, mais aussi sur ce qui en empêche actuellement un déploiement plus large.

Quels types de programmes d’intelligence artificielle sont apparus en ophtalmologie ?

L’ophtalmologie a été pionnière dans ce domaine puisque le premier dispositif médical utilisant l’IA était un programme permettant de dépister la rétinopathie diabétique, une complication oculaire du diabète. Nous l’avons utilisé pendant plusieurs années à l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin. D’autres applications d’aide au diagnostic ont été développées depuis, pour d’autres maladies, comme la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA). Ces outils sont rapides et très performants. Ils contribuent notamment à libérer du temps que les équipes soignantes utilisent pour se concentrer sur les cas les plus graves. Cependant, des obstacles subsistent à une utilisation à plus large échelle, par exemple la question de la rentabilisation de ces outils – dont la facturation n’est pas possible dans le système tarifaire actuel – ou celle de la responsabilité médicale. Tout cela nécessite des changements profonds et complexes qui vont prendre du temps.

Comment l’IA peut-elle être utile aussi au quotidien en cas de malvoyance ?

Il existe de nombreux outils qui aident les patients et les patientes avec des difficultés visuelles, par exemple pour se diriger, reconnaître les visages, identifier les couleurs ou encore décrire leur environnement. Mais ils sont souvent méconnus du public. Orienter les personnes vers les outils qui leur sont le mieux adaptés est l’une de nos missions. Mais sur les 367 000 personnes touchées par un déficit visuel en Suisse, seulement 12 % ont recours à un service de réadaptation visuelle, comme celui dont nous disposons à l’Hôpital ophtalmique. Nombre d’entre elles sont donc privées de ces aides technologiques.

Les IA génératives, telles que ChatGPT, sont en plein essor. Que pourraient-elles apporter à la médecine dans le futur ?

Les applications sont nombreuses. Pour les patients et patientes, des chatbots basés sur des sources scientifiques fiables pourraient être très utiles dans le cadre de l’éducation thérapeutique, pour expliquer leur maladie et apporter des conseils de base. Pour les équipes soignantes, l’IA générative aiderait par exemple à la rédaction de comptes rendus, à condition de bien sécuriser l’environnement. Le défi est de concilier l’innovation avec l’exigence absolue de sécurité et de confidentialité des données de santé.

Vous menez vous-même des projets de recherche, comment l’IA a-t-elle fait évoluer le quotidien des chercheurs et chercheuses ?

Nous vivons un moment un peu magique ! Les programmes d’IA nous font notamment gagner beaucoup de temps dans l’analyse et le traitement des données. Trouver des informations pertinentes dans des biobanques, comme l’incontournable UK Biobank qui regroupe les données médicales de près de 80 000 personnes, est aujourd’hui vraiment rapide. Il en est de même pour exploiter les quelque 10 000 images ophtalmologiques de la cohorte lausannoise que l’on appelle « CoLaus ». Mais, là encore, le challenge est de taille puisqu’il s’agit de produire de plus en plus de données – notamment via l’imagerie, mais aussi de les stocker, les archiver et les rendre disponibles, tout en respectant la confidentialité des patients et patientes.

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En quoi consiste la recherche clinique ?

La recherche clinique a pour but de produire des connaissances scientifiques permettant d’améliorer les soins et la prise en charge des patients et patientes. Son champ d’application est très vaste. Elle consiste, par exemple, à tester de nouveaux médicaments ou des traitements déjà existants, mais utilisés dans des conditions différentes de celles pour lesquelles ils ont été initialement autorisés. Elle porte également sur des dispositifs médicaux innovants ou sur de nouveaux protocoles de traitement. En validant scientifiquement ces approches, la recherche clinique fait évoluer les pratiques médicales.

Quelles sont ses particularités dans le domaine de l’ophtalmologie ?

L’œil est une petite structure, extrêmement complexe et difficile d’accès, ce qui rend la recherche clinique particulièrement technique. Toute intervention requiert une grande précision. Ces contraintes ont stimulé le développement de projets de recherche en imagerie. L’objectif étant d’accéder aux structures internes de l’œil de façon non invasive. L’observation de ce dernier à un niveau cellulaire rend possibles l’exploration de couches non accessibles, comme la rétine, et l’étude des mécanismes propres aux maladies qui l’affectent. Longtemps sous-estimé par la recherche, l’œil offre par ailleurs une fenêtre pour identifier précocement certaines pathologies cardiovasculaires, par exemple.

Comment s’organise la recherche clinique à l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin ?

Elle naît de l’initiative des médecins et des chercheuses et chercheurs porteurs de projets scientifiques. Dès les premières étapes, les équipes travaillent avec le Centre d’investigation clinique (CIC) de l’hôpital qui intervient pour structurer l’étude, garantir le respect des bonnes pratiques cliniques et accompagner les démarches auprès de la Commission cantonale d’éthique de la recherche sur l’être humain (CER-VD). Tout ce travail se fait en étroite collaboration avec les équipes soignantes, au plus près des patients et patientes, afin de s’assurer que les projets sont à la fois rigoureux, réalistes et compatibles avec leur prise en charge.

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Les projets SPARK sont des initiatives innovantes, ils reçoivent un financement d’une année.

L’humeur aqueuse : une source précieuse de cellules cancéreuses

L’humeur aqueuse est un liquide qui se trouve dans la chambre antérieure de l’œil, juste derrière la cornée. Lorsque l’organe est sain, elle ne contient pas de cellules. En revanche, dans certains cas de rétinoblastome, des cellules tumorales y flottent. Adeline Berger a ainsi eu l’idée de recréer une chambre antérieure artificielle pour pouvoir maintenir en vie et étudier les cellules tumorales de l’humeur aqueuse prélevée sur des patientes et patients atteints de rétinoblastome. « Il a donc fallu créer un dispositif qui permette la survie et la prolifération des cellules tumorales. Les étudier permet de mieux comprendre leur biologie et cela est essentiel si l’on veut traiter efficacement la maladie », explique Adeline Berger.

Micropuces en 3D

En cas de chimiothérapie intraoculaire, un peu d’humeur aqueuse est obligatoirement prélevée. Avec le consentement des patientes et patients, ce « déchet d’opération » peut être récupéré et devient une biopsie liquide rare et précieuse. Le nombre de cellules tumorales qui se trouve dans chaque échantillon est cependant faible, il a donc fallu leur permettre de proliférer. « Avec l’aide du postdoctorant Luigi Mazzeo et de l’équipe de Gaspard Pardon, de la plateforme technologique et bioingénierie de l’AGORA,  nous avons créé, par impression 3D, une micropuce de quelques centimètres, connectée à un système fluidique contrôlable,  dans laquelle nous avons réuni les conditions optimales pour garder en vie les cellules et les multiplier. Ces conditions reproduisent les spécificités d’une chambre antérieure. Le but du projet SPARK a donc été atteint. Maintenant, nous allons pouvoir étudier plus précisément la biologie des cellules tumorales », conclut Adeline Berger.

Adeline Berger

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La sclérose en plaques pouvant affecter le nerf optique, un projet de recherche vise à détecter le plus tôt possible ces éventuelles lésions ophtalmiques afin de raccourcir le délai de diagnostic de la maladie. Les explications du Dr Kevin Muggler (à d.), chef de clinique adjoint à l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin, et du Dr Raphaël Bernard-Valnet (à g.), chef de clinique à l’Unité de neuro-immunologie du Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV).

Que savons-nous aujourd’hui des liens entre sclérose en plaques et atteintes oculaires ?

Kevin Muggler (K.M.) : La sclérose en plaques est une maladie auto-immune qui attaque la gaine protectrice des nerfs, ce qui les empêche de bien fonctionner. Parmi les nombreux symptômes neurologiques qui en découlent, les personnes concernées rencontrent souvent des problèmes de vision et des difficultés à bouger les yeux. Souvent précoces, ces troubles sont causés par des lésions au niveau du nerf optique et d’autres voies nerveuses qui contrôlent les mouvements oculaires. Ainsi, les yeux peuvent bouger plus lentement, moins précisément ou de façon moins bien coordonnée.

Raphaël Bernard-Valnet (R.B.-V.) : L’atteinte visuelle fait d’ailleurs, depuis 2025, partie intégrante de la liste des critères permettant de définir et de diagnostiquer la maladie.

Comment diagnostiquer ces lésions ?

R.B.-V. : Pour repérer une atteinte du nerf optique, deux examens sont réalisés : le premier est un fond d’œil, afin d’observer les neurones au niveau de la rétine ; le second, appelé examen « des potentiels évoqués visuels », permet de déceler une atteinte de la voie visuelle par l’enregistrement des ondes cérébrales grâce à des électrodes. Mais, à ce jour, nous ne parvenons pas à analyser finement les mouvements oculaires eux-mêmes.

D’où votre projet « SubClinical Oculomotor Parameters Examination in Multiple Sclerosis » (SCOPE-MS), ou « Examen des paramètres oculomoteurs subcliniques dans la sclérose en plaques » ?

K.M. : En effet. Il repose sur l’eye tracking, une méthode d’enregistrement et de mesure des mouvements des yeux utilisant une caméra infrarouge posée sur la tête du patient ou de la patiente. Cette technique est capable de détecter des anomalies imperceptibles à l’examen clinique de routine en neurologie. L’objectif est de déterminer si l’eye tracking peut révéler des signes oculaires à un stade précoce.

R.B.-V. : Le but de cette technologie, qui a déjà fait ses preuves dans d’autres maladies neurologiques, est aussi de voir si la présence de certaines anomalies précoces des mouvements oculaires pourrait prédire l’évolution de la sclérose en plaques.

Quels impacts ce projet pourrait-il avoir sur le diagnostic ?

K.M. : En repérant plus tôt des lésions au niveau de l’œil, l’eye tracking contribuerait à l’établissement d’un diagnostic plus précoce de la maladie. Cette technique pourrait finalement devenir un outil complémentaire aux examens classiques comme l’IRM ou la ponction lombaire.

Pourrait-il également influencer le traitement de la maladie ?

K.M. : Oui, car un traitement commencé tôt se révèle plus efficace pour cette maladie. La diagnostiquer rapidement est donc absolument essentiel. Les personnes malades pourraient bénéficier plus vite de traitements adaptés. Ainsi, leur maladie serait mieux contrôlée et leur handicap, à long terme, amoindri. L’eye tracking pourrait aussi servir à suivre l’efficacité du traitement proposé, en facilitant l’observation de la stabilité ou de la progression des troubles oculomoteurs avec le temps.

R.B.-V. : Aujourd’hui, il existe une quinzaine de traitements, ce qui rend possible une médecine personnalisée. Mais celle-ci pourrait l’être encore plus si nous découvrons des marqueurs visuels permettant de mieux caractériser la sévérité et le risque d’une évolution défavorable. 

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L’ophtalmologie est l’une des spécialités médicales les plus anciennes. Sans doute car le soin de l’œil, organe à la fois petit et isolé, a très vite requis des instruments spécifiques et une dextérité particulière. En Suisse, la Fondation Asile des aveugles a été pionnière dans la prise en charge des personnes atteintes dans leur vision, grâce notamment à des experts de renom comme Frédéric Recordon, Jules Gonin ou Claude Gailloud, entre autres.

Incontournables aujourd’hui, les spécialités médicales sont relativement récentes. Ce n’est en effet qu’au 19^e siècle qu’apparaissent des chaires spécialisées dans les universités et les hôpitaux. La première officiellement dédiée à l’ophtalmologie est attribuée au Dr Joseph Barth à l’Université de Vienne, en Autriche. Actif entre la fin du 18^e et le début du 19^e siècle, il est souvent considéré comme le premier professeur d’ophtalmologie. À Genève, l’enseignement de cette discipline a débuté en 1875 et à Lausanne en 1896.

Et pourtant, les yeux ont fait l’objet d’une attention particulière dès l’Antiquité. Le monde arabe, mais également les Grecs et les Romains se sont alors intéressés à la vision et l’ont étudiée. « Au Moyen Âge, la prise en charge de la santé visuelle était le fait de différentes personnes. Certaines proposaient des onguents et des collyres pour traiter les « douleurs aux yeux », alors que d’autres sillonnaient les régions pour opérer la cataracte. Ces chirurgiens itinérants, des hommes qui se formaient souvent sur le tas, développaient des compétences spécifiques, ce qui leur permettait d’être des spécialistes avant l’heure », explique Philip Rieder, maître d’enseignement et de recherche à l’Université de Genève.

Et d’ajouter : « On compte parmi eux le fameux chevalier Taylor, au 18^e siècle. » Car ces différents opérateurs nomades n’ont pas toujours eu le succès escompté. Cet Anglais est en effet devenu tristement célèbre pour avoir opéré Jean-Sébastien Bach et Georg Friedrich Haendel et les avoir rendus aveugles ! « Avant l’apparition des premières universités en Europe au 18^e siècle, ces praticiens acquéraient leur savoir-faire directement sur les patients et patientes volontaires. L’invention de l’ophtalmoscope, qui sert à observer l’intérieur de l’œil, a ensuite rendu indispensable la formation de spécialistes capables de le maîtriser », poursuit l’historien. Cet outil a été inventé en 1851 par Hermann von Helmholtz, physicien et médecin allemand.

Philip Rieder

Maître d’enseignement et de recherche à l’Université de Genève

À noter que, bien avant, certains pionniers avaient déjà mis au point des techniques pour traiter les yeux. À l’instar de Wilhelm Fabry (1560-1634), un autre chirurgien allemand, célèbre pour ses innovations médicales et notamment pour la création d’un dispositif permettant d’opérer les tumeurs oculaires. Il pratiquait à Payerne, Lausanne et Berne. Le Français Jacques Daviel (1693-1762), opérateur itinérant, s’est quant à lui fait connaître pour sa technique d’extraction du cristallin.

Lausanne, fief de l’ophtalmologie

Au cours de cette évolution, la capitale vaudoise a joué un rôle important dans le développement de l’ophtalmologie. Ce n’est ainsi pas un hasard si son avenue Recordon – en hommage à Frédéric Recordon, pionnier de la santé des yeux – n’est pas très loin de l’avenue de France, où se trouve l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin, établissement qui abrite aujourd’hui toutes les spécialités de l’ophtalmologie ainsi qu’une policlinique et un centre d’urgence.

Petit rappel des faits au sujet de ce personnage illustre. Frédéric Recordon, né à Rances en 1811, part étudier la médecine en Allemagne. « À l’époque, il n’y avait pas d’université à Lausanne et encore moins de spécialités médicales telles qu’on les connaît aujourd’hui. Durant ses études à Heidelberg, le jeune homme s’intéresse à la santé des yeux. Lors de son retour à Lausanne, il souhaite mettre ses connaissances au service de la population », explique le Dr Nicolas Ducrey, ancien directeur médical adjoint de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin et créateur du Musée de l’œil, à Lausanne. Il y fera deux rencontres déterminantes. La première porte le nom d’Élisabeth Jeanne de Cerjat. Cette femme issue de la noblesse est opérée de la cataracte en Allemagne, où elle entend parler du Dr Recordon, rentré au pays. Souhaitant profiter d’un suivi près de chez elle, elle le contacte…

La seconde est un personnage qui, lui aussi, va jouer un rôle décisif pour la santé oculaire de la population vaudoise : William Haldimand. « Frédéric Recordon avait les connaissances et Élisabeth de Cerjat la motivation de faire profiter la population des soins d’ophtalmologie dont elle souhaitait également elle-même bénéficier à Lausanne. Il ne manquait plus qu’une personne disposant des fonds pour lancer la création d’un centre dédié au traitement des affections oculaires, ainsi qu’à la prise en charge des personnes souffrant de handicap visuel. Banquier rentré d’Angleterre avec une fortune conséquente, William Haldimand injectera les fonds nécessaires. »

Dr Nicolas Ducrey

Ancien directeur adjoint de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin

En 1843, la Fondation Asile des aveugles est créée et permet, l’année suivante, l’ouverture d’un bâtiment abritant au rez-de-chaussée les locaux dans lesquels officiait le Dr Recordon et au premier étage un lieu d’accueil pour les jeunes aveugles.

La découverte de Jules Gonin

« Frédéric Recordon poursuivait également un but philanthropique en opérant gratuitement les personnes dans la pauvreté. Sans oublier que c’était la première fois que les aveugles avaient un lieu qui leur était destiné, le volet social manquant cruellement à Lausanne à cette époque », précise le Dr Ducrey. Au fil des années, la demande en soins ophtalmologiques augmentant rapidement, des agrandissements deviennent nécessaires. Un autre bâtiment est acheté pour héberger les personnes aveugles et malvoyantes et un internat prend en charge les enfants atteints dans leur vision.

En 1890, la création de l’Université de Lausanne offre un nouvel essor à la discipline avec la naissance d’une chaire en ophtalmologie qu’occupe alors Marc Dufour. Parmi ses élèves figure le Lausannois Jules Gonin, né en 1870. « En 1896, ce dernier devient adjoint du Pr Dufour à l’Hôpital ophtalmique. Si son nom a été donné à l’établissement actuel, c’est parce qu’il a contribué à faire rayonner l’ophtalmologie lausannoise à l’échelle internationale. Le Dr Gonin est parvenu à identifier les causes du décollement de rétine, mais également à en proposer le traitement. Il est rare dans l’histoire de la médecine qu’une même personne découvre à la fois l’origine d’une pathologie et la manière de la soigner. Les spécialistes de la rétine, de Suisse comme de l’étranger, sont alors venus à Lausanne pour voir comment le Dr Gonin traitait ces lésions », détaille le Dr Ducrey.

Jules Gonin décède brusquement en 1935, mais la réputation de l’ophtalmologie lausannoise a persisté grâce à toutes les personnes engagées qui lui ont succédé.

Le traitement de la cataracte au fil des siècles

Ce vieillissement naturel du cristallin était déjà opéré dans l’Antiquité, mais les techniques n’ont cessé de s’améliorer.

Dr Matthieu Barrali

Responsable de la policlinique et des urgences de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin

Pour rappel, lorsque le cristallin (lentille située derrière l’iris) s’épaissit et s’opacifie, on parle de cataracte. « Il ne s’agit pas d’une maladie mais d’un processus naturel débutant dès la quarantaine avec tout d’abord un durcissement du cristallin qui devient ensuite de plus en plus opaque », explique le Dr Matthieu Barrali, responsable de la policlinique et des urgences de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin. Ce processus inévitable est décrit depuis l’Antiquité. Pour en traiter les méfaits, les Égyptiens repoussaient le cristallin au fond de l’œil à l’aide d’une tige de roseau. Appelée « couching », cette méthode rendait la vision moins trouble. Cette technique a perduré pendant près de 2000 ans.

Au 18^e siècle, une avancée majeure est faite grâce au Français Jacques Daviel, qui propose de retirer le cristallin plutôt que de le repousser. « Pour cela, la cornée était ouverte, ce qui fragilisait l’œil, puis le cristallin et sa capsule étaient enlevés. Cette technique avait un effet délétère sur la réfraction, car le cristallin permet l’accommodation de près. Les personnes ainsi opérées devaient porter des lunettes avec une forte correction et étaient plus à risque d’un décollement de rétine », poursuit le Dr Barrali. Puis au fil des ans, les techniques s’améliorent et la capsule est conservée, limitant les risques d’infection et de décollement de rétine. En 1949, une révolution se produit avec la pose du premier implant intraoculaire, en Grande-Bretagne, qui remplace directement le cristallin et supprime le recours à des verres épais.

Depuis, les progrès se sont accélérés. Aujourd’hui, l’opération se fait par de petites incisions dans la cornée. Grâce aux ultrasons, le cristallin est liquéfié, aspiré, puis remplacé par un implant souple. « L’intervention, qui ne dure qu’une dizaine de minutes, permet de retrouver rapidement une vision nette. Réalisée en ambulatoire, elle se déroule désormais le plus souvent sous anesthésie locale, alors qu’autrefois, elle demandait une anesthésie générale et plusieurs jours d’hospitalisation », conclut le spécialiste.

Quelques illustres médecins de l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin

L’institution lausannoise a acquis une réputation d’excellence en Suisse, comme à l’étranger. Elle la doit notamment à des pionniers qui ont permis des avancées médicales majeures. Voici trois d’entre eux présentés par le Dr Georges Klainguti, ancien médecin-chef à Hôpital ophtalmique Jules-Gonin et strabologue (spécialiste de la prise en charge du strabisme).

Prof. Bernardo Streiff

Le Pr Bernardo Streiff prend les commandes de l’Hôpital ophtalmique après le départ de Marc Amsler pour Zurich en 1944. Ce dernier avait lui-même dirigé l’institution au décès de Jules Gonin, en 1935. « Le Pr Streiff a marqué les esprits par ses grandes qualités humaines et scientifiques. Ayant grandi en Italie, il a engagé des médecins transalpins créant ainsi une filière de recrutement de patientes et patients italiens. Il ne se passait pas un jour sans que l’on entende parler italien dans les couloirs de l’hôpital », se souvient le Dr Georges Klainguti, ancien médecin-chef à Hôpital ophtalmique Jules-Gonin.

Prof. Claude Gailloud

Le Pr Claude Gailloud succède au Pr Streiff en 1978. « Il a su s’entourer de collaborateurs et collaboratrices qui ont développé toutes les sous-branches de l’ophtalmologie. Il a ainsi modernisé l’hôpital pendant une période de grandes découvertes. Grâce à lui, l’Hôpital ophtalmique de Lausanne est devenu le plus dynamique de Suisse et son excellence reconnue au-delà des frontières », ajoute le Dr Klainguti. Parmi les médecins qui ont brillé sous la direction du Pr Gailloud, il faut citer le Pr Michel Gonvers. « Il s’est formé aux États-Unis en vitrectomie, une opération qui consiste à enlever le vitré pour pouvoir accéder à la rétine. Aujourd’hui, cette technique est courante mais Michel Gonvers l’a introduite à Lausanne où il a également été le premier à implanter un cristallin artificiel », poursuit le strabologue.

Prof. Leonidas Zografos

Le Pr Gailloud prend sa retraite en 1996. Lui succède le Pr Leonidas Zografos, qui dirigera l’Hôpital ophtalmique jusqu’en 2013. « Il a développé un pôle d’excellence dans le traitement des tumeurs oculaires en utilisant la physique nucléaire en partenariat avec l’Institut Paul Scherrer à Villiggen. Il s’est formé aux États-Unis et, pendant longtemps, Lausanne était le seul endroit en Europe où cette technique était disponible. Un grand nombre de patientes et patients étrangers – principalement atteints de mélanome choroïdien –venaient se faire soigner dans la capitale vaudoise, ajoute le Dr Klainguti. Le Pr Zografos a aussi œuvré au développement du traitement du rétinoblastome chez les jeunes enfants. Enfin, c’est sous son ère que l’hôpital s’est agrandi et qu’un nouveau bloc opératoire, plus grand et moderne, a été aménagé. »

Nous avons modifié l’article original pour en faire une version web.

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Le Conseil de la Fondation Asile des aveugles a attribué fin octobre le 3ᵉ Prix Claire et Selma Kattenburg pour 2025. Ce prix distingue le projet « MitoEye : Mitochondrial Genome Instability in Aging Retina », mené par le Dr Muhammad Ansar, PhD, responsable du groupe de recherche Génétique oculaire. Il avait déjà primé deux autres projets novateurs en juillet dernier.

Comprendre le rôle de l’ADN mitochondrial dans la DMLA

Le projet MitoEye s’intéresse au rôle de l’instabilité de l’ADN mitochondrial (ADNmt) dans le vieillissement rétinien et la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA). Étant donné que les tissus rétiniens dépendent fortement de la phosphorylation oxydative et sont riches en mitochondries, ils sont particulièrement sensibles aux dysfonctionnements mitochondriaux.

L’accumulation de mutations de l’ADNmt – notamment les délétions de grande taille – est soupçonnée d’endommager les cellules rétiniennes clés comme les photorécepteurs et l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR) conduisant à une perte de vision au cours du vieillissement et dans la DMLA.

Le projet formule l’hypothèse que certaines propriétés structurales de l’ADNmt, influençant sa fragilité et sa susceptibilité aux délétions somatiques, interagissent avec des facteurs de risque connus de la DMLA qui favoriser la progression de la maladie.

MitoEye poursuit deux objectifs principaux. Le premier consiste à utiliser des données populationnelles issues de la UK Biobank afin de déterminer s’il y a une corrélation entre les scores de fragilité de l’ADNmt et le risque de DMLA, en tenant compte de l’âge, du mode de vie et des facteurs génétiques. Le second objectif s’appuie sur des données multi-omiques en cellule unique déjà disponibles, permettra d’évaluer comment les mutations somatiques de l’ADNmt affectent la santé fonctionnelle des cellules rétiniennes individuelles, et si des facteurs environnementaux comme l’hypoxie modulent cette relation.

Une approche bioinformatique ambitieuse et réaliste

Le projet bénéficie d’atouts solides : accès à de vastes bases de données bien caractérisées (UK Biobank, GEO), outils bioinformatiques éprouvés et collaboration avec une équipe experte en génomique mitochondriale. Entièrement fondé sur l’exploitation de données publiques, il présente une excellente faisabilité et promet des résultats rapides, sans nécessiter de collecte d’échantillons ni d’expérimentations en laboratoire.

En cas de succès, MitoEye pourrait avoir un impact majeur. Il pourrait établir la fragilité de l’ADNmt comme un nouveau facteur de risque génétique pour la DMLA, permettre un diagnostic précoce via des biomarqueurs basés sur l’ADNmt circulant, et suggérer de nouvelles stratégies thérapeutiques, comme la modulation de l’hypoxie, pour préserver la fonction rétinienne.

Plus largement, ce projet marque une étape pour intégrer la génomique mitochondriale à l’ophtalmologie, ouvrant la voie à des traitements ciblant les mitochondries dans les maladies oculaires liées à l’âge.

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