Les Publications
Jeremy Van Raamsdonk
Dans ce projet, nous caractériserons des modèles C. elegans avec des niveaux modifiés de glucocérébrosidase (GBA) pour faire avancer notre compréhension du rôle de GBA dans la maladie de Parkinson (PD). Tout d’abord, nous caractériserons phénotypiquement les vers avec des mutations de délétion dans les quatre gènes gba de C. elegans. Deuxièmement, nous déterminerons dans quelle mesure les mutations dans les gènes gba démasquent ou exacerbent les phénotypes dans les modèles de vers de la DP. Enfin, nous déterminerons si la surexpression des gènes gba est protectrice dans les modèles de vers de la DP. Dans l’ensemble, ce travail générera de nouveaux modèles C. elegans pour étudier GBA et fera avancer notre compréhension du rôle de GBA dans la DP.
Edward Fon
Au cours des deux dernières décennies, la découverte de dizaines de nouveaux gènes de la maladie de Parkinson (MP) a offert une formidable opportunité de mieux comprendre comment la MP se développe. Cependant, le taux de découverte de nouveaux gènes a largement dépassé notre progression dans la compréhension de leurs rôles dans la MP. En effet, la communauté scientifique s’est concentrée sur quelques-uns des gènes de la MP « populaires » (SNCA, PKRN, LRRK2, GBA), tandis que les autres sont restés sous-étudiés. Nous appelons cet ensemble de gènes sous-explorés le « génome sombre » de la MP.
Notre hypothèse est qu’en se concentrant sur le rôle des gènes de la MP moins étudiés, nous provoquerons un changement systémique dans la recherche sur la MP, ce qui permettra une meilleure compréhension de la façon dont la MP se développe et la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques.
Notre projet consiste à caractériser ces gènes de la MP moins étudiés dans des cellules cérébrales dérivées de cellules souches humaines en enquêtant systématiquement sur eux 1) dans des tests cellulaires reflétant des voies déjà connues de la MP telles que l’accumulation et la phosphorylation de l’alpha-synucléine, le défaut mitochondrial et la dysfonction de la GCase/lysosomale, et 2) dans des tests génomiques de découverte pour découvrir de nouvelles mécanismes de la MP. Ces tests produiront une signature biologique pour chaque gène profilé et détermineront s’ils sont effectivement associés à la MP, et le cas échéant, comprendront leur rôle dans la pathogenèse de la MP.
Martin Parent
Les individus porteurs de mutations dans le gène GBA1, l’un des gènes les plus importants dans la démence à corps de Lewy et la maladie de Parkinson, seront identifiés à partir de cerveaux humains post-mortem conservés au Centre de recherche sur le cerveau du CERVO, après séquençage de l’ADN. Des études immunohistochimiques quantitatives seront réalisées pour évaluer les caractéristiques neuropathologiques et neuroadaptatives détaillées. Les données seront comparées à celles de cerveaux témoins appariés en fonction de l’âge, du sexe et du délai post-mortem. Des analyses moléculaires supplémentaires seront effectuées à partir de cortex préfrontal congelé.
Gary Armstrong
Le poisson zèbre est un modèle vertébré simple, doté d’approches expérimentales bien développées, qui peut être utilisé pour étudier les maladies affectant le cerveau, notamment la maladie de Parkinson (MP). Les circuits neuronaux du tronc cérébral sont conservés entre l’homme et le poisson zèbre, ce qui permet d’étudier la dégénérescence des neurones dopaminergiques en cas de maladie. En outre, les jeunes poissons sont transparents, ce qui nous permet d’obtenir des images des neurones dopaminergiques dans le cerveau postérieur à l’aide d’approches d’imagerie de cellules vivantes. Notre laboratoire utilisera le système d’édition de gènes CRISPR/Cas9 pour générer des mutations analogues causant la MP dans l’orthologue de GBA1 chez le poisson zèbre. Ces nouveaux modèles seront des outils utiles pour la communauté de recherche élargie afin de mieux comprendre comment les mutations de GBA1 entraînent la dégénérescence des neurones liée à la maladie. En outre, le poisson zèbre est un excellent modèle pour l’évaluation des thérapeutiques, car les médicaments candidats peuvent être ajoutés à l’eau dans laquelle vivent ces animaux.
Thomas Durcan
En se concentrant sur les cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC), l’unité de découverte précoce de médicaments (EDDU) du Neuro, dirigée par le Dr Thomas Durcan, est à la pointe de la modélisation des effets des mutations GBA1 avec des cellules cérébrales humaines et des modèles organoïdes en boîte de Pétri. Grâce à ses méthodes de travail et à son expertise, combinées à une cohorte unique et toujours croissante de lignées cellulaires provenant de patients, ainsi qu’à de nouvelles lignées émergentes générées à l’aide de la technologie d’édition de gènes CRISPR, le groupe peut systématiquement détecter comment la mutation de GBA1 peut conduire à la maladie de Parkinson. Avec ces cellules et ces flux de travail, ils peuvent systématiquement générer des neurones et d’autres cellules cérébrales, qui peuvent être dirigés vers une série d’essais automatisés d’imagerie, de profilage fonctionnel et de phénotypage de cellules uniques, le tout dans le but de mieux comprendre comment l’impact du gène GBA1 influe sur l’activité lysosomale. Non seulement ils construisent de nouveaux modèles et développent de nouveaux tests, mais ils ont également progressé dans l’exploration de la manière dont les thérapies à l’ARN pourraient être appliquées au cours de la prochaine décennie en tant que nouvelle thérapie pour les patients présentant des mutations dans ce gène.
Jean-François Trempe
Nous utiliserons des outils d’apprentissage automatique tels que AlphaFold2 et AlphaMissense pour prédire la pathogénicité de tous les variants GBA1 rapportés dont la signification est inconnue. Les variants seront également étudiés dans le contexte de leurs effets prédits sur les interactions avec Saposin-C et LIMP2. Les résultats de ces prédictions seront incorporés dans le navigateur GBA1. En outre, nous utiliserons la résonance magnétique nucléaire (RMN) en solution pour caractériser les interactions de GBA1 (WT et variantes sélectionnées) avec la Saposine-C. Ces expériences fourniront des informations sur la façon dont le type sauvage et les mutants de GBA1 interagissent avec leur substrat. La stabilité thermique de ces variants sera également évaluée in vitro et corrélée avec les prédictions de pathogénicité. Ces essais permettront de caractériser les médicaments candidats visant à restaurer les fonctions des variants pathogènes.
