Équipe 3 – THÈMES DE RECHERCHE

MAP2/TGN-46/DAPI

Culture primaire de neurones corticaux (marquages fluorescents ciblant les protéines  MAP2, TGN-46 et le noyau DAPI).

PPP2CA LRRK2

Culture primaire de neurones corticaux (marquages fluorescents ciblant les protéines PPP2CA et LRRK2).

CRISPR/Cas9

Représentation schématique du système CRISPR/Cas9 permettant de réprimer ou d’activer de façon efficace la transcription dans les cellules humaines.
(A) Le domaine dCas9 se lie à une séquence spécifique de l’ADN via une séquence guide ARN de 20 nucléotides suivie d’une séquence PAM (NGG). Selon l’effecteur fusionné, la transcription sera activée (CRISPRa) ou réprimée (CRISPRi).
(B) Des cellules SH-SY5Y exprimant de manière stable dCas9-KRAB ou dCas9-VP64 ont été infectées avec des constructions de lentivirus exprimant un ARNg contrôle ou deux ARNg différents ciblant PPP1R1B.

Équipe Étapes précoces dans la maladie de Parkinson
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ÉQUIPE STADES PRÉCOCES DE LA MALADIE DE PARKINSON

THÈMES DE RECHERCHE

Notre projet suit le schéma suivant :

I- Vers une meilleure définition des phénotypes cliniques et biologique des patients de nos cohortes

II- Exploration des événements moléculaires perturbés dans la maladie de Parkinson

I- Vers une meilleure définition des phénotypes cliniques et biologique des patients de nos cohortes

Notre équipe a pour objectif de caractériser le phénotype clinique et biologique des malades présentant une maladie de Parkinson (MP) dès les premiers stades d’évolution de la maladie ce qui devrait permettre d’en améliorer le diagnostic, d’en mieux connaître les mécanismes physiopathologiques et à terme de proposer des traitements qui ne soient pas, comme aujourd’hui que symptomatiques.
Nous nous reposons pour cela sur l’étude de différentes cohortes constituées par les cliniciens de notre groupe au sein du service de Neurologie et Pathologie du Mouvement du CHU de Lille : cas sporadiques ou cas familiaux de MP, patients présentant d’autres syndromes parkinsoniens ou d’autres maladies neurodégénératives, témoins sains. Pour chacun sont collectées les données cliniques (y compris les éléments à visée physiopathologique comme l’exposition aux facteurs environnementaux) et le cas échéant thérapeutiques. Un suivi est assuré pour les malades présentant une MP.

Nous étudions par ailleurs, en particulier au plan moléculaire, les prélèvements biologiques des sujets de nos cohortes. Ces cohortes sont importantes pour identifier de nouvelles caractéristiques cliniques et biologiques et les valider dans divers contextes, y compris chez des sujets à risque porteurs de mutations délétères. De nombreux facteurs génétiques contribuent au développement de la maladie et sont étudiés chez les patients de nos cohortes. C’est le cas par exemple des gènes codant l’alpha-synucléine (SNCA), LRRK2 et GBA qui sont retrouvés à la fois dans les formes familiales et sporadiques de la maladie.

Grâce à cette caractérisation fine des patients et des modèles cellulaires d’origine humaine, nous avons effectué des analyses sans a priori par des approches transcriptomiques en micropuces pour identifier les dysfonctionnements précoces et ceux présents tout au long de l’évolution de la maladie.
Au total, ces données suggèrent un rôle important des voies de survies cellulaires, la participation du trafic vésiculaire, des processus d’inflammation, des dérèglements des ARN et de leur traduction en protéine dans le développement de la maladie de Parkinson.
Des analyses plus fines d’étude du transcriptome par RNAseq sont en cours afin de préciser ces premiers résultats.

Ces travaux s’appuient sur les programmes de recherche :

  • Programme hospitalier de recherche clinique (PHRC) : Convergence.
  • Vaincre Alzheimer : eIF2 signaling and Splicing in Alzheimer and Parkinson’s disease (Collaboration Alzheimer Nederland : Wilma van de Berg, VUMC, Amsterdam, Hollande, Martin Figeac, plateforme de génomique fonctionnelle Lilloise).

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II- Exploration des événements moléculaires perturbés

Il parait important de mieux comprendre les perturbations identifiées en utilisant des modèles expérimentaux (SNCA, LRRK2, pesticides) ciblant la cascade de survie cellulaire menant aux perturbations identifiées selon trois axes visant à :

  • mieux comprendre l’implication de la signalisation EIF2 et du contrôle au sens large de la traduction des ARN dans la maladie de Parkinson,
  • moduler la cascade de survie cellulaire et certains dysfonctionnements comme le trafic membranaire via une approche basée sur des molécules afin de mieux déchiffrer la cascade d’événements,
  • caractériser et valider de potentiels biomarqueurs associés à la maladie de Parkinson.

Ces travaux s’appuient sur les programmes de recherche :

  • JPND : Altered mRNA translation as a pathogenic mechanism across neurodegenerative diseases (collaborations : Storkebaum Erik, Radboud University, Nijmegen, Hollande (PI), Mallucci Giovanna, University of Cambridge, UK, Rosenblum Kobi, University of Haifa, Israel, Schuman Erin, Max Planck Institute for Brain Research, Frankfurt am Main Germany, Sonenberg Nahum, McGill University, Montreal Canada).
  • ANR : Defect in membrane trafficking in Parkinson’s disease (Collaboration : Thierry Galli Inserm, Paris (PI)).
  • France Parkinson : LRRK2 et altération de la traduction (Collaboration : Martin Figeac, Plateforme de génomique fonctionnelle et  Guillemette Marot plateforme de bioinformatique Bilille).
  • MJFF : Several projects on LRRK2 including LRRK2 phosphorylation (Collaborations : Veerle Bakelandt (KU Leuven, Belgium), Elisa Greggio (Univ Padova, Italy), Piet Herdewijn, Jeremy Nichols (Parkinson Institute, USA), Marc Cookson (NIH, USA), Sabine Hilfiker, (Granada, Spain)).
  • PEPS (Univ Lille, CNRS) : ETD-MS/MS-Based detection of O-GLCNAC sites within alpha-synuclein (collaboration : Tony Lefebvre, Caroline Smet-Nocca, Lille).

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Conclusion : ces travaux visant à mieux comprendre les dysfonctionnements de la maladie de Parkinson devraient avoir des retombées à la fois fondamentales et cliniques.