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Découverte de biomarqueurs de l'exposition environnementale dans la maladie de Parkinson
Dernière revue: 14.06.2024
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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 les résultats publiés dans les Annals of Neurology.
L'étude, dirigée par Paulina Gonzalez-Latapi (MD, MS), professeure adjointe à la Division des troubles du mouvement du Département de neurosciences 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.
LaLa maladie de Parkinson survient lorsque certaines zones du cerveau perdent la capacité de produire de la dopamine et, finalement, de réguler les mouvements. Cette maladie touche plus de six millions de personnes dans le monde, selon la Fondation Michael J. Fox pour la recherche sur la maladie de Parkinson.
En plus des causes génétiques déjà connues de la maladie de Parkinson, des recherches récentes suggèrent également que des facteurs environnementaux peuvent augmenter le risque de développer la maladie. Cependant, la compréhension de l'impact des facteurs environnementaux et des mutations génétiques sur le risque de développer la maladie reste mal comprise.
Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné les profils de méthylation de l'ADN à partir d'échantillons de sang provenant 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 d'expositions environnementales antérieures qui finissent par modifier les signatures de méthylation dans nos cellules et notre corps", a déclaré Gonzalez-Latapi.
Les chercheurs ont d'abord analysé les données génomiques de méthylation pour identifier les changements de méthylation dans les échantillons de sang total des participants (constitués de globules rouges, de globules blancs et de plaquettes) au cours de la période d'étude de trois ans. Ils ont ensuite intégré ces données aux données d’expression génique obtenues par séquençage d’ARN. En utilisant différentes approches, l'équipe a découvert 75 gènes différentiellement exprimés avec différents modèles de méthylation chez les patients atteints de la maladie de Parkinson par rapport aux témoins sains.
Enrichissement des voies pour les régions différentiellement méthylées (DMR) au départ. La taille du cercle représente le nombre de gènes appartenant à chaque voie (cercle plus grand = plus de gènes). Source : Annales de neurologie (2024). DOI : 10.1002/ana.26923
Des différences persistantes dans la méthylation de l'ADN du gène CYP2E1 ont été particulièrement observées depuis le début et tout au long de la période d'étude de trois ans. La protéine CYP2E1 est connue pour métaboliser les substrats, y compris les pesticides, dont l'exposition a déjà été associée au développement de la maladie de Parkinson, selon Gonzalez-Latapi.
"Il s'agit d'une étape importante vers la découverte 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 et une progression précoces", a déclaré Gonzalez-Latapi.
"La caractérisation des schémas de méthylation de l'ADN et d'expression des gènes dans le sang pourrait 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, M.D., Ph.D., Aaron. Professeur et président du Montgomery Ward Ken et Ruth Davey Département de neurosciences, 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 atteints de différents sous-types de la maladie. »
À l'avenir, a déclaré Gonzalez-Latapi, son équipe prévoit d'étudier les données sur la méthylation de l'ADN chez les patients en phase prodromique de la maladie de Parkinson, c'est-à-dire ceux qui risquent de développer la maladie mais ne présentent pas encore de symptômes. Ils espèrent également étudier comment les expositions environnementales, telles que l'exposition aux pesticides, affectent les changements de méthylation chez les patients au fil du temps, a-t-elle ajouté.