Une carte épigénomique permettrait de prédire la capacité des cellules nerveuses à se régénérer après une blessure

Selon une étude menée par l'Imperial College London publiée dans Nature Neuroscience, des chercheurs auraient fourni de nouvelles informations sur les processus biologiques qui déterminent la capacité des cellules nerveuses à se régénérer après une blessure. En effet, selon ces derniers, les résultats permettraient de mieux comprendre pourquoi les cellules nerveuses présentes dans le système nerveux périphérique peuvent se régénérer après une blessure, alors que celles trouvées dans le système nerveux central (SNC) ne le peuvent pas.

En cartographiant les processus biologiques qui activent et désactivent les gènes (épigénétique), permettant ainsi aux cellules nerveuses périphériques de se régénérer, la recherche identifie des cibles potentielles pour stimuler la régénération et la récupération dans le SNC. En utilisant une approche d'apprentissage automatique, les résultats démontrent également comment ces marqueurs épigénétiques spécifiques peuvent être utilisés pour aider à prédire la régénération après une blessure.

Selon les chercheurs, des recherches antérieures ont montré que la capacité des cellules nerveuses à se régénérer dans le système nerveux périphérique dépend en partie de l'activation de la transcription des gènes. Ce processus important, qui conduit à la synthèse de nouvelles protéines, est à son tour affecté par le degré de compression de la chromatine, une masse de matériel génétique composée d’ADN et de protéines, dans les cellules. Lorsque la chromatine est dense, les gènes sont isolés des mécanismes moléculaires qui activent le processus de transcription.

Dans cette étude, les chercheurs ont entrepris de comprendre les différents processus biologiques qui régulent le compactage de la chromatine. Ces derniers ont concentré son analyse sur un réseau spécifique de cellules nerveuses appelées ganglions de la racine dorsale, qui se trouvent à la fois dans le système nerveux central et périphérique, leur permettant de comparer les événements moléculaires déclenchés ou non par l'un ou l'autre des sites après une lésion des cellules nerveuses.

Selon les chercheurs, les résultats de l'étude confirment que la chromatine joue un rôle crucial dans la capacité des cellules nerveuses à se régénérer après une lésion. Ces derniers ont observé qu’après une lésion du système nerveux périphérique, la chromatine était "ouverte et permettait la transcription des gènes, ce qui conduisait par la suite à une régénération. Inversement, dans le SNC, la chromatine est dans un état bloqué après une blessure.

Les chercheurs ont découvert que cette différence était étayée par la présence de drapeaux épigénomiques spécifiques, visibles dans la chromatine des cellules nerveuses à la suite d'une lésion du système nerveux périphérique, le rendant ainsi moins compact. En revanche, ces drapeaux étaient absents des cellules nerveuses observées dans le SNC après une lésion.

Les chercheurs ont également mis au point des algorithmes d’apprentissage automatique qui ont démontré que les marqueurs épigénétiques permettent de prédire les changements dans l’expression des gènes après une lésion des cellules nerveuses et, par conséquent, leur capacité à se régénérer.