Selon une étude menée par Mount Sinai Hospital publiée dans Nature Communications, les chercheurs auraient découvert de nouveaux facteurs moléculaires de la maladie de Parkinson en utilisant une technique statistique sophistiquée appelée analyse de réseau de gènes à plusieurs échelles (multiscale gene network analysis, MGNA). Les chercheurs ont été en mesure de déterminer l'impact de ces facteurs moléculaires sur les fonctions des gènes impliqués dans la maladie.
Comme le soulignent les chercheurs, certains cas de Parkinson sont directement causés par des mutations génétiques, mais ces cas sont rares. Environ 80% des cas n'ont pas de cause connue et, bien que certains gènes puissent augmenter légèrement le risque de développer la maladie, les impacts biologiques de ces gènes restent flous.
Selon les chercheurs, il n'existe pas d'ensembles de données sur l'expression des gènes basés sur un nombre suffisamment important d'échantillons cérébraux informatifs provenant de patients atteints de la maladie de Parkinson pour que le puissant MGNA soit efficace. Les chercheurs ont combiné les données de huit études différentes incluant des analyses post mortem de la substantia nigra, la partie du cerveau la plus touchée par la maladie de Parkinson, leur permettant de disposer d'un ensemble de données plus important comprenant un total de 83 patients, qu'ils ont ensuite comparé à 70 témoins n'ayant pas la maladie de Parkinson.
En appliquant la norme MGNA à l'ensemble de données combinées, les scientifiques ont identifié un certain nombre de régulateurs clés des réseaux de gènes qui n'avaient encore jamais été associés à la maladie.
Ils ont validé expérimentalement les résultats chez la souris. Ils ont choisi de tester les effets de STMN2, un gène identifié par l'analyse comme un régulateur clé du réseau moléculaire de Parkinson. Le gène est normalement exprimé dans les neurones producteurs de dopamine, un neurotransmetteur épuisé dans la substance noire des patients atteints de la maladie de Parkinson.
Afin de tester son influence sur la maladie de Parkinson, les chercheurs ont détruit le gène STMN2 dans la substance noire des souris. Le séquençage de l'ARN a montré que la réduction de STMN2 conduisait à la régulation à la hausse de neuf gènes précédemment associés à la maladie. Les souris ont développé des pathologies analogues à la maladie de Parkinson, telles que la dégénérescence des neurones dopaminergiques dans la substance noire et une augmentation de la concentration de la protéine α-synucléine modifiée et toxique, qui sont considérées comme des signes distinctifs de la maladie. De plus, les souris ont du mal à effectuer des tâches motrices telles que le maintien de l’équilibre sur une tige, ce qui indique une perturbation du contrôle de leurs fonctions motrices.
Malgré le fait que l'équipe ait pu créer un échantillon suffisamment important pour appliquer l'analyse de réseau multi-échelles, les chercheurs ont souligné que 83 patients étaient encore relativement peu nombreux et que les résultats devraient être validés dans le cadre d'études plus vastes.
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