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Découverte de biomarqueurs de l'exposition environnementale dans la maladie de Parkinson
Dernière revue: 02.07.2025
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Une équipe de chercheurs de Northwestern Medicine a découvert de nouveaux modèles de méthylation de l'ADN dans le sang de patients atteints de la maladie de Parkinson, selon des résultats publiés dans la revue Annals of Neurology.
L'étude, dirigée par Paulina Gonzalez-Latapi, MD, MS, professeure adjointe à la Division des troubles du mouvement du département de neurologie Ken et Ruth Davey, démontre le potentiel de l'utilisation de la méthylation de l'ADN comme biomarqueur et outil de diagnostic pour identifier le risque de maladie chez les patients.
La maladie de Parkinson survient lorsque certaines zones du cerveau perdent leur capacité à produire de la dopamine et, par conséquent, à réguler le mouvement. Selon la Fondation Michael J. Fox pour la recherche sur la maladie de Parkinson, cette maladie touche plus de six millions de personnes dans le monde.
Outre les causes génétiques connues de la maladie de Parkinson, des études récentes suggèrent également que des facteurs environnementaux pourraient augmenter le risque de développer la maladie. Cependant, l'impact des facteurs environnementaux et des mutations génétiques sur le risque de développer la maladie reste mal compris.
Dans l'étude actuelle, les chercheurs ont examiné les profils de méthylation de l'ADN à partir d'échantillons de sang de 196 patients atteints de la maladie de Parkinson et de 86 participants en bonne santé inscrits à l'étude Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI).
« La méthylation de l'ADN, dans un sens, sert de mémoire des expositions environnementales antérieures qui modifient en fin de compte les signatures de méthylation dans nos cellules et notre corps », a déclaré Gonzalez-Latapi.
Les chercheurs ont d'abord analysé les données de méthylation du génome entier afin d'identifier les changements de méthylation dans les échantillons de sang total des participants (globules rouges, globules blancs et plaquettes) au cours des trois années de l'étude. Ils ont ensuite intégré ces données aux données d'expression génétique obtenues par séquençage de l'ARN. Grâce à diverses approches, l'équipe a identifié 75 gènes différentiellement exprimés, présentant des profils de méthylation distincts chez les patients atteints de la maladie de Parkinson par rapport aux témoins sains.
Enrichissement des voies pour les régions différentiellement méthylées (DMR) à l'inclusion. La taille du cercle représente le nombre de gènes appartenant à chaque voie (plus le cercle est grand, plus le nombre de gènes est élevé). Source: Annals of Neurology (2024). DOI: 10.1002/ana.26923
Plus précisément, des différences constantes dans la méthylation de l'ADN ont été observées dans le gène CYP2E1 depuis le début de l'étude et tout au long des trois années de l'étude. La protéine CYP2E1 est connue pour métaboliser des substrats, notamment les pesticides, dont l'exposition a déjà été associée au développement de la maladie de Parkinson, selon Gonzalez-Latapy.
« Il s’agit d’une étape importante vers la compréhension des interactions complexes qui se produisent dans la maladie de Parkinson et pourrait ouvrir la voie à l’identification de biomarqueurs potentiels pour un diagnostic précoce et une progression », a déclaré Gonzalez-Latapy.
« La caractérisation de la méthylation de l'ADN et des modèles d'expression des gènes dans le sang a le potentiel de nous aider à comprendre les interactions complexes entre les facteurs environnementaux et génétiques dans le développement de la maladie de Parkinson », a déclaré Dimitri Crane, MD, Ph.D., professeur Aaron Montgomery Ward et titulaire de la chaire Ken et Ruth Davey au département de neurologie, auteur principal de l'étude.
« D'un point de vue plus large, de telles études basées sur les patients aideront à classer les patients atteints de la maladie de Parkinson à travers une lentille biologique, ce qui facilitera à terme le développement de traitements plus précis pour les patients présentant différents sous-types de la maladie. »
À l'avenir, a déclaré González-Latapy, son équipe prévoit d'étudier les données de méthylation de l'ADN chez les patients en phase prodromique de la maladie de Parkinson, c'est-à-dire ceux qui présentent un risque de développer la maladie mais ne présentent pas encore de symptômes. Elle espère également étudier l'influence des expositions environnementales, comme l'exposition aux pesticides, sur les variations de méthylation chez les patients au fil du temps, a-t-elle ajouté.