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Cette découverte a été rendue possible grâce à une nouvelle technique, le MUSIC (multinucleic acid interaction mapping in single cells), permettant de cartographier les interactions entre la chromatine et l'ARN dans des cellules cérébrales individuelles. Cette technique offre une résolution à l'échelle d'une seule cellule et permet d'étudier comment ces interactions influencent l'expression des gènes.
L'étude, détaillée dans Nature, souligne le potentiel de MUSIC pour comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à la pathologie d'Alzheimer. Selon Sheng Zhong, professeur de bioingénierie à UC San Diego, cette technologie pourrait mener à des interventions thérapeutiques plus ciblées et améliorer les résultats pour les patients.
Les chercheurs ont analysé des échantillons post-mortem de cortex frontal humain provenant de 14 donneurs âgés de 59 ans et plus, certains atteints d'Alzheimer. Ils ont observé que les cellules avec moins d'interactions chromatine-courte distance montraient des signes de vieillissement et de maladie d'Alzheimer. De plus, une proportion plus élevée de ces cellules "âgées" a été trouvée chez les patients Alzheimer.
En utilisant MUSIC, l'équipe a découvert des différences spécifiques entre les types de cellules cérébrales dans les interactions chromatine-ARN. Notamment, dans le cortex féminin, une proportion plus élevée d'oligodendrocytes "âgés" par rapport aux neurones a été observée. Ces cellules jouent un rôle crucial en enveloppant les neurones de myéline, et leur vieillissement pourrait aggraver le déclin cognitif.
Les chercheurs vont maintenant optimiser MUSIC pour identifier les gènes régulateurs et circuits génétiques responsables du vieillissement accéléré dans certaines cellules cérébrales. Leur objectif est de développer des stratégies pour freiner l'activité de ces gènes ou circuits et ainsi ralentir le vieillissement cérébral.