Comprendre le vieillissement cérébral
Jusqu'à présent, il n'existe aucune stratégie thérapeutique efficace pour traiter le déclin cognitif; notamment en raison du manque de connaissances quant au processus du vieillissement cérébral. Pour résoudre cela, des chercheurs du projet AGEDBRAINSYSBIO («Systems biology of pathways involving brain ageing»), financé par l'UE, utilisent une approche de biologie des systèmes. Les chercheurs développeront des modèles adéquats utilisant la maladie d'Alzheimer à apparition tardive (LOAD) dans un contexte pathologique afin d'identifier le phénotype du vieillissement dans des conditions normales et pathologiques. L'intégration d'ensemble de données à niveaux multiples est en cours, et des données de récentes études d'association à l'échelle du génome LOAD (GWAS) seront également inclues. Déjà, 17 008 LOAD et 37 154 sujets de contrôle ont été mis l'essai, conduisant à l'identification de 20 loci de prédisposition pour la maladie d'Alzheimer. Des voies pertinentes liées à la croissance axonale et à la plasticité synaptique ont été identifiées et peuvent être utilisées comme cibles médicamenteuses pour LOAD. Un modèle quantitatif a également été mis au point pour la voie de signalisation de glutamate. À l'aide de la microscopie stochastique directe de reconstruction optique et du test de lien entre protéines, les chercheurs localisent les protéines d'intérêt dans les gènes LOAD-GWAS. Les scientifiques ont abouti à une approche innovante qui se base sur des analyses évolutionnaires pour identifier des gènes associés aux maladies humaines neurodégénératives et au vieillissement chez les primates et les êtres humains. Ils ont cherché des gènes à différences fonctionnelles résultant de substitutions de nucléotides spécifiques ou de duplications/délétions incomplètes. Ils sont parvenus à identifier les récentes adaptations dans les données génomiques. Prenons pour exemple GRIK1 (récepteur de glutamate, ionotrope, kainate 1) pour le chromosome 21. À l'aide d'une méthode de levure à deux hybrides, les chercheurs ont également identifié de nouveaux interacteurs de synapses chez les drosophiles et les humains. Les partenaires du projet ont analysé en profondeur les neurones humains dérivés des cellules souches pluripotentes induites. Actuellement, ils sont en cours de caractérisation des neurones provenant de patients atteints de rares mutations LOAD. Grâce à une transcriptomique comparative, ils identifieront des voies de signalisation dérégulées. Notons un accomplissement important consistant à développer des cellules souches de souris permettant d'identifier les gènes impliqués dans la fonction de synapse, le vieillissement et LOAD. Une analyse des neurones dérivés de ces cellules est en cours. Les activités d'AGEDBRAINSYSBIO devraient déterminer des stratégies thérapeutiques efficaces pour LOAD et des conditions similaires, ce qui améliorerait la qualité de vie des patients et réduirait les coûts en soin de santé. Par ailleurs, la compétitivité accrue des quatre petites et moyennes entreprises européennes qui font partie de ce consortium stimulera l'économie.
Mots‑clés
Vieillissement, cerveau, maladie d'Alzheimer, vieillissement cérébral, biologie des systèmes
