À l’aide de nouveaux outils d’analyse, des chercheurs de la San Diego School of Medicine de l’Université de Californie et de la Icahn School of Medicine de Mount Sinai ont décodé le paysage épigénétique de la polyarthrite rhumatoïde (PR), une maladie auto-immune courante qui touche plus de 1,3 million d’Américains.

En dévoilant l’épigénome de la PR – les protéines et les molécules qui décorent l’ADN et aident à activer et désactiver les gènes – les scientifiques ont fait une découverte surprenante : un chevauchement entre les causes de la PR et de la maladie de Huntington, une maladie génétique du cerveau mortelle et incurable.

Les résultats sont publiés en ligne dans le numéro du 15 mai de Nature Communications.

Une trouvaille inattendue

L’équipe de recherche, dirigée par l’auteur principal Gary S. Firestein, MD, doyen et vice-chancelier associé de la médecine translationnelle à l’UC San Diego School of Medicine, a déclaré que le lien inattendu entre la PR et la maladie de Huntington ouvre la possibilité de nouvelles cibles thérapeutiques et de nouveaux médicaments pour les deux maladies.

« Nous ne nous attendions pas à trouver un chevauchement entre la polyarthrite rhumatoïde et la maladie de Huntington, mais la découverte de l’inattendu était la raison pour laquelle nous avons développé cette technologie. Maintenant que nous avons découvert ce lien, nous espérons qu’il ouvre la porte à des options de traitement pour les personnes vivant avec l’une ou l’autre maladie « , a déclaré M. Firestein.

La PR est un trouble inflammatoire chronique qui cause de la douleur et de l’enflure dans les articulations. En tant que maladie auto-immune, elle peut également affecter d’autres organes, y compris le cœur et les vaisseaux sanguins. Le traitement de la PR s’est amélioré, mais 10 à 20 % des patients ne répondent pas aux médicaments disponibles.

La solution dans un nouvel algorithme de recherche

L’approche d’investigation utilisée par l’équipe de recherche consistait à développer un nouvel algorithme, ou ensemble de règles de calcul, appelé EpiSig, qui intégrait et réduisait le nombre de combinaisons épigénétiques dans les gènes des patients atteints de PR. L’équipe pourrait alors identifier de nouvelles voies de signalisation cellulaire.

« Comparer différents types de données épigénomiques est difficile car cela implique une variété de sous-ensembles de données qui ne peuvent normalement pas être analysées ensemble, y compris diverses méthodes dans lesquelles l’ADN est modifié », a déclaré Wei Wang, PhD, professeur de chimie, de biochimie et de médecine cellulaire et moléculaire à l’UC San Diego School of Medicine.

« Cette méthodologie peut également être utilisée pour trouver des liens entre d’autres maladies, pas seulement la polyarthrite rhumatoïde « , a ajouté M. Firestein. « Au fur et à mesure que les gènes impliqués sont découverts, les chercheurs peuvent potentiellement identifier de nouvelles options de traitement et même réorienter les médicaments existants. »

Firestein et son équipe ont étudié l’épigénome des cellules des articulations des patients atteints de PR. Les patients atteints d’arthrose, qui est une maladie de dégénérescence du cartilage, ont servi de groupe témoin. Les deux ensembles de données ont été analysés au moyen d’un processus expansif qui examine la chromatine, l’ADN et les modifications des histones. Les résultats ont produit 12 téraoctets de données (12 billions d’octets) qui ont ensuite été analysées à l’aide d’EpiSig.

L’épigénétique, ou « au-dessus du génome », est l’étude des processus qui modifient la structure du gène sans modifier la séquence d’ADN elle-même. Ces modifications de l’ADN sont essentielles à la croissance et au développement humain et changent tout au long de la vie des gens. Les changements épigénétiques sont influencés par une variété de facteurs environnementaux, y compris le stress, l’activité et les choix de mode de vie.

« En révélant l’épigénétique complète derrière la polyarthrite rhumatoïde, nous avons maintenant une meilleure compréhension de cette maladie. Plus important encore, notre nouvelle approche pourrait non seulement aider les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde, mais aussi les personnes atteintes d’autres maladies à médiation immunitaire « , a déclaré M. Firestein.

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