Une collaboration puissante offre des perspectives cruciales à la frontière de la biologie de la SLA
Dr. Hyun Kate Lee (à gauche) et Dr. Ji_Young Youn
"Nous pensons que ces questions sont importantes pour comprendre la biologie des gènes responsables de la SLA et la manière dont ils contribuent à la maladie. Nous faisons notre travail par curiosité, mais aussi parce que nous voulons aider les patients et leur donner les moyens d'agir" - Dr Hyun Kate Lee
Notre compréhension de la biologie cellulaire a été révolutionnée au cours de la dernière décennie, ce qui nous a permis de mieux comprendre comment les motoneurones dégénèrent au niveau cellulaire. Les chercheurs en début de carrière Ji-Young Youn, du Hospital for Sick Children (SickKids), et Hyun Kate Lee, du département de biochimie de l'Université de Toronto, sont à l'avant-garde de la compréhension de ces processus biologiques fondamentaux.
Avec l'aide d'une subvention à la découverte de SLA Canada-Cerveau Canada, les cochercheurs utilisent une technologie de pointe pour identifier les modes d'interaction des protéines au sein d'un motoneurone qui n'ont pas encore été découverts. Cette compréhension plus approfondie pourrait jeter les bases de la découverte de nouvelles cibles pour les interventions thérapeutiques destinées aux patients atteints de SLA.
L'agitation autour de FUS
L'une des causes les plus étudiées de la SLA est un gène appelé FUS. FUS vit habituellement dans le noyau d'une cellule, mais chez les patients atteints de SLA et présentant des mutations de FUS, la protéine se retrouve dans le cytoplasme sous forme d'agrégats rigides et insolubles.
Au cours de ses recherches postuniversitaires, le Dr Lee a découvert que les protéines FUS dans un tube à essai peuvent facilement se rassembler pour former des compartiments liquides, comme l'huile se sépare de l'eau par un processus appelé "séparation de phase". Elle a également découvert que les FUS passent par différents états, du liquide au gel, puis à des structures solides qui ressemblent à des agrégats - ce que l'on observe chez les patients atteints de FUS-ALS.
Si les chercheurs savent que cet étrange processus d'agrégation se produit dans les cellules de nombreux patients atteints de SLA, ils ne comprennent pas encore parfaitement pourquoi ni comment cette mauvaise localisation, cette transition de phase et cette agrégation se produisent, ni ce qui les rend toxiques pour les motoneurones d'une personne.
Sa découverte a ouvert de nouvelles perspectives sur la compréhension des maladies liées à l'agrégation des protéines. Cependant, lorsqu'elle est arrivée à l'université de Toronto en tant que nouvelle chercheuse principale, elle savait qu'il manquait encore de nombreuses pièces au puzzle biologique.
Heureusement, le Dr Youn avait abordé ce problème sous un angle différent. Ses travaux postdoctoraux ont porté sur l'utilisation de BioID pour comprendre l'identité des granules de stress, un compartiment cytoplasmique (ou condensat biomoléculaire) composé de protéines très similaires à FUS. Il a été démontré que des mutations de FUS ou différents stress cellulaires entraînaient la localisation de cette protéine dans les granules de stress. Les docteurs Youn et Lee se sont intéressés à ce lien indissociable et ont voulu identifier les protéines qui amènent FUS aux granules de stress dans les motoneurones et déterminer si elles contribuent aux changements d'état de FUS. La bio-identification est une technique puissante qui permet aux chercheurs d'"observer" les protéines en contact étroit les unes avec les autres dans les cellules vivantes, ce qui permet d'obtenir des informations cruciales sur les processus biologiques fondamentaux.
C'était un mariage parfait pour la recherche sur la SLA.
Grâce à la subvention à la découverte, les docteurs Lee et Youn combinent désormais leur expertise pour faire la lumière sur ce qui se passe réellement à l'intérieur d'une cellule et sur l'impact de cette dernière sur la dégénérescence neuronale dans le cas de la SLA.
"Nous voulons comprendre la biologie", a déclaré le Dr Youn, "mais nous voulons aussi l'aborder. Nous voulons vraiment comprendre ce qui se passe avec la maladie : Qu'est-ce qui accélère ou protège la dégénérescence des motoneurones ? En révélant de nouveaux interacteurs, nous pouvons trouver des régulateurs potentiels que nous pouvons modifier. Cela représente un énorme potentiel pour de nouvelles thérapies.
Le Dr David Taylor, vice-président de la recherche à la Société canadienne de la SLA, voit un énorme potentiel dans cette collaboration particulière.
Investir dans les chercheurs en début de carrière
La subvention à la découverte SLA Canada-Cerveau Canada est l'une des premières subventions accordées aux deux chercheurs. Elle a insufflé de l'énergie à leurs recherches novatrices.
"La subvention a permis à nos efforts conjoints de s'unir et de faire avancer ce projet", a déclaré le Dr Youn. "Ce n'est que le point de départ. Nous venons tout juste d'arriver, et cette subvention alimente notre énergie et notre enthousiasme à pousser plus loin le travail interdisciplinaire et collaboratif."
Selon la Dre Catherine Ferland, chef de la recherche et des programmes à Brain Canada, l'investissement dans les jeunes chercheurs est une priorité pour ALS Canada et Brain Canada.
"Les chercheurs en début de carrière sont les acteurs de demain. Il est essentiel de leur fournir les ressources nécessaires pour acquérir des connaissances et développer une expertise dès le début de leur carrière afin de résoudre les problèmes actuels et futurs ", a-t-elle déclaré. "La contribution de ces chercheurs à la communauté scientifique doit être reconnue et encouragée par des programmes de financement."
Un financement qui a un impact
Depuis 2014, le partenariat entre SLA Canada et Brain Canada a permis d'investir plus de 24 millions de dollars dans la recherche de pointe sur la SLA, ce qui a aidé à mieux comprendre la maladie. Le Programme de subventions à la découverte est conçu pour stimuler l'innovation qui accélérera notre compréhension de la SLA, identifiera des voies pour de futures thérapies et optimisera les soins afin d'améliorer la qualité de vie des personnes et des familles touchées par cette maladie dévastatrice. En 2022, neuf projets récompensés dans le cadre du programme de subventions à la découverte 2021 bénéficieront d'un financement de 1,125 million de dollars.
"Les avantages de partenariats comme celui établi entre Brain Canada et la Société canadienne de la SLA vont bien au-delà des investissements financiers indispensables à la recherche sur la SLA ", affirme le Dr Ferland. "Chaque fois que nous pouvons approfondir notre compréhension d'une maladie cérébrale rare et débilitante comme la SLA, nous ouvrons la porte à un avenir plus prometteur."
Le Programme de subventions à la découverte a été rendu possible grâce au soutien financier de Santé Canada, par l'entremise du Fonds canadien de recherche sur le cerveau, une entente novatrice entre le gouvernement du Canada (par l'entremise de Santé Canada) et la Fondation Brain Canada, et grâce à la générosité des sociétés provinciales de la SLA, des donateurs de SLA Canada et des efforts communautaires, y compris 40 pour cent des recettes nettes de la Marche pour vaincre la SLA.
En savoir plus
Société canadienne de la SLA : recherche et défense des patients pour un avenir sans SLA
Tous les récipiendaires de la subvention à la découverte 2021
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