Détection d’un nouveau mécanisme dans la maladie d’Alzheimer
Des chercheurs de l’UniversitĂ©Â ż´Ć¬ĘÓƵ ont dĂ©couvert un mĂ©canisme cellulaire qui pourrait ĂŞtre en cause dans la dĂ©tĂ©rioration de la communication interneuronale associĂ©e Ă la maladie d’Alzheimer.
Avec leur étude publiée dans la revue Nature Communications, les chercheurs soulignent le rôle des molécules d’ARN engagées dans la transmission synaptique – le processus de communication entre les neurones. Ils ont notamment découvert que, dans le tissu cérébral de patients atteints de la maladie d’Alzheimer, les ARN qui codent les protéines synaptiques se dégradent plus rapidement que dans le cas de cellules cérébrales saines. En outre, les chercheurs ont constaté qu’une protéine contribuant à stabiliser ces ARN était moins abondante dans les neurones de patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
Conjointement, ces rĂ©sultats indiquent qu’un taux insuffisant de cette protĂ©ine, la RBFOX1, pourrait ĂŞtre un facteur Ă l’origine de l’altĂ©ration des connexions qui caractĂ©rise la maladie d’Alzheimer, selon Hamed S. Najafabadi, l’auteur principal de l’étude et professeur adjoint au DĂ©partement de gĂ©nĂ©tique humaine de l’UniversitĂ©Â ż´Ć¬ĘÓƵ.
Une nouvelle pièce du casse-tête
Bien que la maladie d’Alzheimer soit de loin la forme de dĂ©mence la plus frĂ©quente, ses mĂ©canismes sous-jacents demeurent mĂ©connus, et on ne dispose actuellement d’aucun traitement capable de stopper son Ă©volution. L’étude de ż´Ć¬ĘÓƵ dĂ©voile une nouvelle pièce de ce casse-tĂŞte qui pourrait ouvrir la voie Ă de nouvelles dĂ©marches thĂ©rapeutiques.
Les cellules humaines produisent des milliers de types d’ARN porteurs de l’information génétique. Or, comme l’ARN se dégrade constamment, c’est l’équilibre entre la production et la dégradation qui établit le taux de chaque type d’ARN dans la cellule. Cela dit, les scientifiques en savent relativement peu sur la régulation de la dégradation des ARN, surtout parce que les méthodes de mesure de la dégradation sont fort coûteuses et qu’elles ne s’appliquent pas aux tissus humains.
Des recherches antérieures menées par le professeur Najafabadi avaient révélé que la dégradation de l’ARN est en cause dans différentes maladies chez l’humain. Si ces résultats sont pour la plupart tirés d’études portant sur des lignées cellulaires de certains modèles de maladies, « nous tenions à mesurer directement la dégradation de l’ARN dans les tissus humains, mais les méthodes dont nous disposions ne le permettaient pas », a expliqué le professeur Najafabadi. C’est pourquoi, en compagnie de son équipe, il a entrepris de résoudre ce problème. « Nous avons constaté que la modélisation du processus de production et de dégradation de l’ARN pouvait nous permettre d’élaborer une méthode mathématique pour calculer la dégradation de l’ARN au moyen de techniques génomiques existantes. »
Mesure de la dégradation de l’ARN
Pour tester leur nouvelle mĂ©thode, les chercheurs de ż´Ć¬ĘÓƵ ont fait appel Ă des scientifiques de l’UniversitĂ© de la Californie, Ă San Francisco. L’équipe californienne, dirigĂ©e par Hani Goodarzi, a procĂ©dĂ© Ă une culture cellulaire en laboratoire avant de mesurer le taux de dĂ©gradation de l’ARN Ă l’aide d’une mĂ©thode traditionnelle. Au mĂŞme moment, les chercheurs de ż´Ć¬ĘÓƵ ont estimĂ© le taux de dĂ©gradation de l’ARN au moyen de leur mĂ©thode mathĂ©matique. On a ensuite comparĂ© les rĂ©sultats des deux mĂ©thodes pour valider le cadre mathĂ©matique.
Puis, le professeur Najafabadi et l’étudiant aux cycles supĂ©rieurs de ż´Ć¬ĘÓƵ Rached Alkallas ont employĂ© la mĂ©thode mathĂ©matique aux fins de l’analyse de donnĂ©es publiques portant sur des tissus cĂ©rĂ©braux recueillis chez des personnes dĂ©cĂ©dĂ©es de la maladie d’Alzheimer. Ils ont Ă©galement analysĂ© les tissus cĂ©rĂ©braux de personnes n’ayant pas Ă©tĂ© atteintes de cette maladie, et la comparaison des rĂ©sultats obtenus dans les deux groupes a rĂ©vĂ©lĂ© que les patients atteints de la maladie d’Alzheimer prĂ©sentaient une dĂ©gradation marquĂ©e de l’ARN et un faible taux de la protĂ©ine RBFOX1.
« Il reste beaucoup de choses à apprendre sur le rôle de la dégradation de l’ARN dans l’Alzheimer et autres maladies », a ajouté le professeur Najafabadi. « Par exemple, pourquoi observe-t-on une réduction du taux de la RBFOX1 chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer? Le taux réduit de cette protéine est-il un facteur de risque de la maladie ou bien l’indication de son évolution à un stade avancé? Et serait-il possible de restaurer ne serait-ce qu’une partie de la fonction normale des neurones par la régulation de l’activité de la RBFOX1? »
Cette Ă©tude a Ă©tĂ© menĂ©e avec le soutien financier de la FacultĂ© de mĂ©decine de l’UniversitĂ© ż´Ć¬ĘÓƵ et de l’Institut national du cancer (É-U).
L’article « Inference of RNA decay rate from transcriptional profiling highlights the regulatory programs of Alzheimer’s disease », par Rached Alkallas et coll., a été publié en ligne dans la revue Nature Communications, le 13 octobre 2017.
DOIÂ : 10.1038/s41467-017-00867-z