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Une puissante collaboration offre des perspectives cruciales à la frontière de la biologie de la SLA

Hyun Kate Lee (gauche) et 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 et valoriser les patients ». – Dre Hyun Kate Lee

Notre compréhension de la biologie cellulaire a été révolutionnée au cours de la dernière décennie, ce qui a permis de mieux comprendre comment les motoneurones dégénèrent au niveau cellulaire. Les chercheuses en début de carrière Ji-Young Youn, de l'hôpital Sick Children (SickKids), et Hyun Kate Lee, du département de biochimie de l'université de Toronto, sont à la pointe de la compréhension de ces processus biologiques fondamentaux. 

Avec l'aide d'une bourse de découverte de la Fondation canadienne de la SLA et la Fondation Brain Canada, les chercheurs utilisent une technologie de pointe pour identifier les modes d'interaction pas encore découverts des protéines dans un motoneurone. Cette compréhension plus approfondie pourrait poser les bases de découverte de nouvelles cibles pour les interventions thérapeutiques destinées aux patients atteints de la SLA. 

L'agitation autour du FUS

L'une des causes les plus étudiées de la SLA est le gène appelé FUS. Le FUS vit habituellement dans le noyau d'une cellule, mais chez les patients atteints de la SLA présentant des mutations du FUS, celui se retrouve dans le cytoplasme et se présente sous forme d'agrégats rigides et insolubles. 

Dans le cadre de ses recherches de troisième cycle, Dre Lee a découvert, à travers d'une éprouvette, que les protéines FUS peuvent facilement s'assembler pour former des compartiments de type liquide, comme la séparation de l'huile et de l'eau, par un processus appelé « séparation de phases ». Elle a également découvert que le FUS passe par différents états, du liquide au gel, à les structures solides qui ressemblent à des agrégats - que nous observons chez les patients FUS-SLA.  

Bien que les chercheurs sachent que cet étrange processus d'agrégation se produit dans les cellules de nombreux patients atteints de la SLA, ils ne comprennent pas encore parfaitement pourquoi et 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. 

La découverte de Dre Lee a ouvert de nouvelles perspectives pour comprendre les 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 casse-tête biologique. 

Heureusement, Dre Youn a abordé ce problème sous un angle différent. Ses travaux postdoctoraux ont été axés sur l'utilisation de BioID pour comprendre l'identité des granules de stress, un compartiment cytoplasmique (ou condensat biomoléculaire) composé de protéines très similaires au FUS. Il a été démontré que des mutations de FUS ou de différents stress cellulaires provoquent la localisation de cette protéine aux granules de stress. Les médecins Youn et Lee se sont intéressées à ce lien inséparable et ont voulu identifier les protéines qui amènent FUS aux granules de stress dans les motoneurones et savoir si elles contribuent aux changements d'état de FUS. BioID est une technique puissante qui permet aux chercheurs de « regarder » quelles protéines étaient en contact étroit les unes avec les autres dans les cellules vivantes, offrant ainsi des informations cruciales sur les processus biologiques fondamentaux. 

C'était une combinaison parfaite dans la recherche sur la SLA.

Grâce à la bourse de découverte, les docteures Lee et Youn combinent maintenant leur expertise pour faire la lumière sur ce qui se passe réellement à l'intérieur d'une cellule - et sur son impact sur la dégénérescence neuronale dans la SLA. 

« Nous voulons comprendre la biologie », a ajouté Dre Youn, « mais nous voulons aussi la traiter. 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 offre un énorme potentiel pour de nouvelles thérapies ».

Dr David Taylor, vice-président de la recherche pour la Société canadienne de la SLA, voit un énorme potentiel dans cette collaboration particulière. 

Investissement dans les chercheurs en début de carrière

La bourse de découverte de la Société canadienne de la SLA et de la Fondation Brain Canada est l'une des premières bourses accordées aux deux chercheuses. Elle a apporté un sentiment d'énergie à leurs recherches innovantes. 

« La bourse a permis à nos efforts conjoints de s'unir et de faire avancer ce projet », a ajouté Dre Youn. « Ce n'est que le point de départ. Nous venons juste d'arriver, et cette bourse alimente l'énergie et notre enthousiasme pour encourager le travail interdisciplinaire et collaboratif ».

Selon Dre Catherine Ferland, cheffe de la recherche et des programmes à la Fondation Brain Canada, l'investissement dans les jeunes chercheurs est une priorité pour la Société canadienne de la SLA et la Fondation Brain Canada. 

« Les chercheurs en début de carrière sont les faiseurs de demain. Leur fournir les ressources nécessaires pour acquérir des connaissances et développer une expertise dès le début de leur carrière est essentiel pour résoudre les problèmes actuels et futurs », ajoute-t-elle. « La contribution que ces chercheurs apportent à la communauté scientifique doit être reconnue et encouragée par des programmes de financement ».

Un financement qui fait la différence

Depuis 2014, le partenariat composé de la Société canadienne de la SLA et de la Fondation Brain Canada a permis d'investir plus de 24 millions de dollars dans des recherches de pointe qui ont permis de mieux comprendre la SLA. Le programme de bourses de découverte est conçu pour stimuler l'innovation qui accélérera notre compréhension de la SLA, afin d'identifier les voies menant à des thérapies futures et à des soins optimisés pour améliorer la qualité de vie des personnes et des familles vivant avec cette maladie dévastatrice. En 2022, neuf projets retenus dans le cadre du programme de bourses de découverte 2021 recevront 1,125 million.

« Ce partenariat permet aux chercheurs de collaborer à des projets novateurs et, en fin de compte, d'avoir un impact positif sur les personnes atteintes de SLA », déclare Dre Catherine Ferland, cheffe de la recherche et des programmes à Brain Canada. 

Le programme de bourses de découverte est rendu possible grâce au soutien financier de Santé Canada, par l'intermédiaire du Fonds canadien de recherche sur le cerveau, une entente novatrice entre le gouvernement du Canada (par l'intermédiaire de Santé Canada) et la Fondation Brain Canada, et grâce à la générosité des sociétés provinciales de la SLA, des donateurs de la Société canadienne de la SLA et des efforts de la communauté, y compris 40 % des recettes nettes de la Marche pour vaincre la SLA.

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