Un modèle animal de la SLA peut-il apporter de nouveaux renseignements sur la formation des granules de stress?

Il est probable qu’Alicia Dubinski a hérité de son amour pour la science et pour l’étude d’une maladie neuro-dégénérative de sa mère, spécialiste des neurosciences à l’Université de Toronto.

Lorsque M^me Dubinski était encore étudiante de troisième cycle à l’Université de Waterloo, elle a rencontré D^re Christine Vande Velde à l’Université de Montréal au printemps 2019. Elle a su tout de suite qu’elle voulait rejoindre le laboratoire de D^re Vande Velde et participer à la recherche sur la SLA dans le cadre de son doctorat. D^re Vande Velde était heureuse de recruter M^me Dubinski après avoir pris connaissance de ses excellents résultats académiques.

D^re Vande Velde et son équipe travaillent depuis 2015 sur un projet d’envergure financé par une bourse d’équipe translationnelle Arthur J. Hudson de la Société canadienne de la SLA et de la Fondation Brain Canada. Ils cherchent à savoir si le taux réduit de protéines TDP-43 dans le noyau des neurones moteurs, comportement anormal observé dans presque tous les cas de SLA, a pour résultat des taux réduits d’une autre protéine appelée G3BP1.

La bourse de 75 000 $ reçue du programme de bourses pour stagiaires de la Société canadienne de la SLA permet de payer en partie le salaire de M^me Dubinski pour plusieurs années, de sorte qu’elle puisse élargir le domaine d’enquête de ce projet d’envergure. Elle figurera parmi les premiers scientifiques à étudier la formation de granules de stress dans un modèle animal de la SLA. À ce jour, la plupart des recherches sur les granules de stress impliquaient l’étude de cellules.

« J’espère comprendre l’influence du stress environnemental sur la capacité des neurones moteurs sains à former des granules de stress ainsi que la façon dont cela peut mener à la SLA. Les nouvelles connaissances que nous pourrons tirer des modèles animaux pourraient nous permettre d’identifier de nouveaux objectifs de traitement pour ralentir ou empêcher la progression de la maladie chez les personnes atteintes de la SLA. »

Les granules de stress et le TDP-43

Les granules de stress sont des structures de protection qui se forment dans les cellules saines pour empêcher que l’acide ribonucléique (ARN) soit endommagé par le stress environnemental, comme la chaleur ou la pollution, par exemple. L’ARN est constitué de molécules qui traduisent les instructions génétiques en vue de produire des protéines. La formation de granules de stress permet d’arrêter momentanément ce processus. Lorsque le stress diminue, les granules de stress se séparent et l’ARN reprend son travail.

D^re Vande Velde et les scientifiques travaillant dans son laboratoire ont observé que lorsque le TDP-43 quitte le noyau des neurones moteurs et qu’il s’accumule dans le cytoplasme de la SLA, le taux de protéines G3BP1 diminue. La protéine G3BP1 est essentielle pour la bonne formation des granules de stress. Ainsi, lorsque son niveau diminue, les granules de stress pourraient ne pas être en mesure de se former correctement. Par conséquent, les neurones moteurs pourraient être plus susceptibles d’être endommagés.

Travailler ensemble pour faire progresser la recherche sur la SLA

Pour en savoir plus sur la biologie de la formation des granules de stress dans la SLA, M^me Dubinski effectuera une série d’expériences avec des souris saines et des souris qui auront été génétiquement modifiées pour modeler SLA avec des anomalies de la protéine TDP-43 chez les humains. D^r Kevin Talbot, de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni, fournira les modèles murins. « S’il s’avère que nous n’avons pas les ressources nécessaires pour faire une expérience, D^re Vande Velde trouve un autre chercheur et lui demande de collaborer avec nous, a déclaré M^me Dubinski. D^r Talbot a récemment publié un document sur ce modèle murin. D^re Vande Velde était très excitée à ce sujet parce que ces souris ont un niveau de protéines TDP-43 qui imite plus fidèlement la maladie chez les humains que ce qui était possible jusqu’à présent avec les modèles murins précédents. D^r Talbot a accepté de collaborer avec nous et il nous a envoyé des souris. »

M^me Dubinski favorisera la formation de granules de stress en exposant les souris à un traitement thermique léger. Elle cherchera à identifier les différences chez les souris avant et après l’apparition de symptômes, ainsi que les différences chez les souris où les symptômes de la SLA progressent lentement par rapport à celles où ils progressent rapidement. De plus, M^me Dubinski exposera certaines souris à un stress modéré toutes les six semaines pendant quelques mois pour voir comment le vieillissement affecte leur capacité à créer des granules de stress. Enfin, elle cherchera à identifier les différences dans la formation de granules de stress dans leur cerveau et leur moelle épinière, de sorte à découvrir des indices qui pourraient expliquer pourquoi certaines personnes atteintes de la SLA développent également la démence frontotemporale.

M^me Dubinski collabore également avec D^r Mohan Babu, qui étudie la biologie des protéines dans la SLA à l’Université de Regina et qui est titulaire d’une subvention de projet de 2019 octroyée par le programme de recherche de SLA Canada. M^me Dubinski analysera les interactions entre la protéine TDP-43 et la protéine G3BP1 dans les modèles murins pour voir si d’autres protéines ont un rôle à jouer dans la formation de granules de stress. Il est essentiel de bien comprendre tous les processus cellulaires qui se produisent lorsque les granules de stress s’assemblent et se désassemblent dans la SLA pour les travaux futurs visant l’identification de nouvelles cibles de traitement.

L’inspiration importe

Peu de temps après avoir rejoint le laboratoire de D^re Vande Velde, M^me Dubinski a eu l’occasion de rencontrer des patients, y compris lors de la Marche pour vaincre la SLA de Montréal, au Québec. « Tellement de personnes sont venues me voir pour me remercier. Ce fut une leçon d’humilité parce que cela ne faisait que peu de temps que je travaillais dans le domaine de la recherche sur la SLA, a déclaré M^me Dubinski. Je suis scientifique, mais le fait de pouvoir interagir avec les patients me pousse à aller plus loin, et j’aime ça. »

Les bourses de stagiaire du programme de recherche de la Société canadienne de la SLA

Ce financement représente l’une des 16 subventions et récompenses financées en 2019 par le Programme de recherche de la Société canadienne de la SLA, qui constitue la seule source de financement dédiée à la recherche sur la SLA au Canada.

Les bourses de stagiaires de la Société canadienne de la SLA appuient les chercheurs en puissance dans le domaine, qu’ils soient étudiants au doctorat, chercheurs postdoctoraux ou chercheurs cliniques associés. Les bourses de stagiaires encouragent les jeunes chercheurs à faire de la SLA leur champ d’intérêt et permettent d’assurer que le Canada possède une base de talents solide en matière de recherches sur la SLA, aujourd’hui et à l’avenir. Elles veillent également à ce que ce travail important sur la SLA soit entrepris par de jeunes scientifiques de haut niveau.

Le financement du projet a suivi un processus rigoureux d’évaluation scientifique par un comité de spécialistes internationaux de la SLA. Les membres de ces comités ont évalué un grand nombre de candidatures pour repérer les candidats qui font preuve d’excellence scientifique et qui ont le potentiel de faire progresser le plus rapidement le champ de recherche de la SLA afin de mettre au point des traitements efficaces.

La Société canadienne de la SLA est un organisme de bienfaisance enregistré qui ne reçoit aucun financement public. Tout ce qu’elle fait – du financement de la recherche au soutien communautaire des personnes aux prises avec la SLA – est rendu possible uniquement grâce à la générosité des donateurs et aux partenariats avec les sociétés provinciales de la SLA qui contribuent à son programme de recherche.

Grâce à vous, le programme de recherche de la Société canadienne de la SLA peut continuer d’alimenter les découvertes scientifiques qui approfondissent notre compréhension de la SLA. Votre soutien fait la différence.