Déverrouiller les mystères de la maladie d'Alzheimer : Aperçus de la cartographie de 1,3 million de cellules cérébrales

Un projet de cartographie des transcriptomes de 1,3 million de cellules cérébrales pour étudier la maladie d’Alzheimer a permis de mieux comprendre la résilience cognitive et le rôle des astrocytes dans le fonctionnement du cerveau. Ces résultats pourraient guider le développement futur de thérapies contre la maladie d’Alzheimer. Crédit : SciTechDaily.com

Des chercheurs ont créé une bibliothèque annotée de lectures génétiques de 1,3 million de cellules du cortex cérébral, en se concentrant sur les personnes atteintes et non atteintes de la maladie d’Alzheimer.

Cet atlas complet, destiné à améliorer la compréhension moléculaire de la résilience et de la vulnérabilité cognitives, révèle des stratégies potentielles pour induire artificiellement la résilience cognitive.

Il y a moins de dix ans, lorsque le Dr Hansruedi Mathys a lancé un projet ambitieux visant à créer une bibliothèque annotée de toutes les lectures génétiques stockées dans 100 cellules cérébrales individuelles, la tâche semblait ardue.

Maintenant, grâce aux progrès technologiques, Mathys a réussi à cartographier ces « transcriptomes » à partir non seulement de 100, mais de 1,3 million de cellules du cortex cérébral de 48 personnes atteintes et non atteintes de la maladie d’Alzheimer.

Hansruedi Mathys, Ph.D. Crédit : Hansruedi Mathys

Mathys, qui a été le pionnier de l’analyse transcriptomique unicellulaire sur les tissus cérébraux humains post-mortem pendant sa formation postdoctorale et qui est maintenant professeur adjoint de neurobiologie à la faculté de médecine de l’université de Pittsburgh, affirme que l’atlas résultant du vieillissement du cerveau humain contient des informations moléculaires sur la vulnérabilité et la résilience du cerveau.

« Je suis extrêmement intéressé par la compréhension du phénomène de résilience cognitive où, malgré les signes caractéristiques de la pathologie tissulaire de la maladie d’Alzheimer, les individus ne présentent aucune déficience cognitive », a déclaré le Dr Mathys. « Nos récentes découvertes me donnent plus que jamais l’espoir qu’il soit possible d’induire artificiellement une telle résilience chez des personnes qui seraient autrement susceptibles de perdre la mémoire. »

Dans l’étude, publiée le 24 juillet dans Nature, Mathys et ses collègues du Massachusetts Institute of Technology ont analysé les transcriptomes de cellules dans six régions cérébrales distinctes qui sont souvent affectées par la pathologie d’Alzheimer. L’atlas qui en résulte, désormais disponible en ligne pour les chercheurs du monde entier, pourrait être utilisé comme outil de découverte génétique et moléculaire dans les voies affectant la santé du cerveau.

Aperçu du déclin cognitif et des fonctions cellulaires

En suivant la manière dont les changements transcriptomiques sont liés au déclin cognitif et à la pathologie d’Alzheimer, Mathys et ses collègues ont découvert que les astrocytes – l’un des types de cellules qui composent l’échafaudage du tissu cérébral en plus de maintenir une foule d’autres fonctions cruciales – pourraient détenir une clé de la résilience cognitive. Les recherches en cours de Mathys, qui résultent de la cartographie du transcriptome, visent à explorer la signification fonctionnelle de la modification des voies métaboliques des astrocytes pour affecter la fonction cognitive.

« Il reste encore beaucoup à apprendre sur la maladie d’Alzheimer et le cerveau humain », a déclaré Mathys. « Ce projet n’est qu’un début. »