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Trouver les premiers signes de la maladie de la vache folle
Les chercheurs ont dressé une liste de protéines sanguines qui agissent comme des indicateurs précoces d'un groupe de maladies, notamment l'encéphalopathie spongiforme bovine (ESB), également connue sous le nom de maladie de la vache folle. Leurs résultats pourraient conduire à des tests commerciaux d'alerte précoce de la maladie chez les animaux d'élevage. Les méthodes utilisées pour l'étude - l'une des analyses les plus complètes de l'expression génique caractéristique d'une maladie - sont maintenant appliquées à d'autres maladies et pourraient conduire à des tests de diagnostic précoce pour d'autres maladies neurologiques telles que la maladie d'Alzheimer.
Dommages causés par la maladie : Cette image microscopique montre des tissus cérébraux endommagés par la maladie de Creutzfeldt-Jakob.
La forme humaine de l'ESB, une maladie neurologique dégénérative mortelle appelée maladie de Creutzfeldt-Jakob, peut être contractée en mangeant de la viande contaminée par des agents infectieux appelés prions. Les prions sont des protéines qui provoquent un mauvais repliement d'autres protéines, en particulier dans le cerveau et d'autres tissus neuronaux. Aux premiers stades de la maladie, les prions se répliquent et s'accumulent dans le cerveau. Ceci est suivi d'une activation anormale des cellules de soutien, de la dégénérescence des connexions neuronales et enfin de la mort des cellules cérébrales. Au moment où la maladie peut être diagnostiquée, ces processus sont déjà bien avancés.
Afin d'éclairer ces processus habituellement invisibles, les chercheurs ont infecté des souris avec des prions et suivi les changements dans l'expression de chaque gène dans leur cerveau à 10 points tout au long de l'évolution de la maladie. Cette approche globale a généré environ 30 millions de points de données. Afin de séparer le signal du bruit, c'est-à-dire de trouver des gènes qui étaient vraiment une partie importante du processus de la maladie, les chercheurs ont développé de nouvelles méthodes statistiques pour examiner comment les gènes interagissent les uns avec les autres dans des groupes interdépendants. Sur un groupe initial de 7 400 gènes impliqués, ils ont ramené le nombre à environ 300 qui sont au cœur de la réponse aux prions, selon Capuche Leroy , président et co-fondateur de l'Institute for Systems Biology à Seattle, WA. Hood a été le pionnier de ce type d'analyse, qu'il appelle biologie des systèmes, au cours de la dernière décennie et a dirigé la nouvelle recherche avec George Carlson , directeur du McLaughlin Research Institute à Great Falls, MT.
Les chercheurs ont ensuite étudié les 300 gènes pour trouver ceux qui codent pour des protéines sécrétées dans le sang. Ils ont découvert que certaines de ces protéines pouvaient être trouvées dans le sang de souris infectées 8 à 10 semaines avant qu'elles ne commencent à présenter des symptômes. Ces résultats sont décrits aujourd'hui dans la revue Biologie des systèmes moléculaires . Hood dit que les chercheurs envisagent maintenant de développer des tests commerciaux pour les formes humaines et bovines de la maladie à prions, sur la base des biomarqueurs sanguins qu'ils ont découverts. Les vaches et les humains ont des protéines sanguines presque identiques à celles découvertes dans l'étude sur la souris.
Cette analyse globale nous a permis de relever de nombreuses fonctionnalités qui étaient auparavant inconnues, explique Hood. Seuls 200 des gènes impliqués ont un rôle dans le processus de la maladie qui est compris. Une étude plus approfondie des 100 autres pourrait donc conduire à de nouvelles informations sur la façon dont les prions causent la maladie. Et tous les gènes fournissent des cibles thérapeutiques à étudier pour les développeurs de médicaments.
Hood espère maintenant développer des tests sanguins pour d'autres maladies cérébrales difficiles à diagnostiquer. Ayant prouvé leur méthode analytique dans les maladies à prions, Hood dit que le groupe l'appliquera à des modèles murins d'autres maladies dégénératives du système nerveux, notamment la maladie d'Alzheimer et la maladie de Huntington. Comme Creutzfeldt-Jakob, ces maladies sont difficiles à diagnostiquer à leurs débuts, dit Hood. Plus le diagnostic est précoce, meilleurs sont les résultats.