Integrated Project funded by the
European Community,
Framework Programme 6

coordinated by the
Max-Delbrueck-Center
for Molecular Medicine (MDC)
Berlin-Buch
Résumé
Plus de 4 millions de personnes souffrent d’une insuffisance rénale chronique en Europe. Bien que l’insuffisance rénale concerne particulièrement les personnes âgées, elle peut également affecter, et de façon sévère, les enfants. Les maladies rénales représentent une cause majeure de morbidité et de mortalité dans la société occidentale. En effet, le taux de mortalité annuel chez les patients souffrant d’une insuffisance rénale est de 20 %. Lutter contre le fardeau que représente l’insuffisance rénale est la finalité de ce projet.

Le décryptage de la séquence complète de l’ADN, chez l’homme et d’autres organismes, a ouvert une nouvelle ère dans la recherche biomédicale, en offrant l’occasion de mieux comprendre le processus de la maladie et d’identifier de nouvelles stratégies visant à améliorer la santé.

Notre but est de tirer parti de ces avancées en implémentant un programme de recherche interdisciplinaire, le « European Renal Genome Projet (EuReGene) ». Ce programme vise à intégrer l’excellence européenne dans le domaine de la recherche sur le développement du rein, la pathophysiologie et la génétique. Notre but est de découvrir des génes impliqués dans le processus de développement du rein et dans des maladies rénales, en étudiant la nature et la fonction des protéines encodées.

Pour atteindre ce but, nous avons créé un consortium de leaders en recherche scientifique et clinique ainsi que de petites et de moyennes entreprises. Ce consortium va se focaliser sur le développement de nouvelles technologies et d’outils de découverte en génomique fonctionnelle, et leur application dans la recherche sur le rein. Nous nous baserons sur des études comparatives du génome d’une série de modèles (poisson, grenouille, souris, rat). Ces études seront exécutées à différents niveaux, incluant le gène, la cellule, l’organe et l’organisme dans sa globalité.

L’identification de gènes impliqués dans le développement et les maladies rénales permettra de mieux comprendre le processus des maladies rénales, d’améliorer le diagnostic, et de proposer de nouvelles thérapies. Notre programme sera un exemple d’approche intégrée tirant parti des informations génétiques disponibles pour analyser le développement des maladies rénales, en permettant d’appliquer ces connaissances à d’autres organes ou d’autres maladies dans l’avenir.

 

Objectifs globaux
La réalisation des projets concernant le génome humain et d’autres espèces nous offre des possibilités inédites d’analyses génomiques comparatives permettant d’acquérir des connaissances fondamentales sur la base génétique des maladies humaines. EuReGene veut développer des outils fonctionnels génomiques, ainsi que des méthodes et des ressources (incluant des modèles animaux) adaptées aux besoins de la recherche rénale, afin de les appliquer dans les domaines du développement et des maladies rénales, là où ils sont les plus nécessaires. Les connaissances générées par ce programme seront mises à la disposition de la communauté scientifique, en étant accessibles au niveau de bases de données et de sites internet.
EuReGene poursuivra des objectifs spécifiques dans les quatre domaines les plus relevants de la recherche fonctionnelle génomique sur les maladies rénales humaines :
Technologies fonctionnelles génomiques (sujet 1)
Développement rénal (sujet 2)
Pathophysiologie (sujet 3)
Génétique (sujet 4)
La génération de nouveaux outils, de méthodologies et de ressources pour des recherches génomiques (sujet 1) est un objectif technologique qui sous-tend et concerne directement les objectifs scientifiques des

projets dans le domaine du développement rénal (sujet 2), la physiopathologie des maladies rénales congénitales et acquises (sujet 3) et la génétique complexe des maladies rénales (sujet 4) (cfr. figure).

 

Organismes modèles
L’utilisation de modèles animaux est une approche méthodologique importante dans ce consortium. Les reins de ces espèces présentent une analogie étroite avec le rein humain, justifiant leur utilisation comme modèle. En tenant compte d’une certaine simplification, le processus de développement du rein dans ces espèces peut être analysé et comparé avec le développement du rein humain. L’effet de nouvelles mesures thérapeutiques doit lui-aussi être testé sur des organismes modèles, avant d’être appliqué chez l’homme.

Il est important de noter que les modèles animaux ne sont pas utilisés à la légère dans le projet EuReGene. Le plus souvent possible, des stratégies alternatives seront poursuivies. Néanmoins, pour certaines études, l’utilisation de modèles animaux reste nécessaire. Naturellement, ces études obéissent à des conditions strictes émises par les comités d’éthiques des institutions participantes.


Les modèles animaux suivants sont utilisés par EuReGene :

L’embryon du poisson Zebrafish s’est affirmé comme un modèle important pour étudier le développement rénal. Le Prof. Nick Hastie dirige un service spécialisé dans ces poissons, avec le soutien de 2 assistants plein-temps. Son laboratoire a développé des souches permettant de suivre l’évolution de cellules rénales spécifiques marquées en fluorescence. Dans le cadre d’ EuReGene, il produit des variations génétiques et effectuera des criblages afin d’ identifier des gènes impliqués dans la régulation du développement rénal.

   

La grenouille Xenopus est un autre vertébré inférieur permettant de modéliser le développement du néphron (la structure fonctionnelle de base du rein). Le Prof. André Brändli a une expérience considérable dans l’utilisation de ce système pour l’étude de gènes essentiels impliqués dans le développement rénal. Il dirige la plus grande installation pour le Xenopus en Suisse. Ce modèle sera utilisé pour produire un atlas d’expression des gènes au niveau du rein adulte et en développement. Dans une expérience à grande échelle, l’activité de tous les gènes potentiellement importants sera déterminée lors des différentes étapes du développement rénal. Ces résultats seront alors comparés avec l’activité de gènes similaires dans le rein de souris.

   

La souris est sans conteste le meilleur modèle de vertébré supérieur pour exécuter des manipulations génétiques et tester la fonction des gènes. Une bonne moitié des groupes impliqués dans le programme EuReGene a une expérience dans le domaine des modèles de souris. Nous utiliserons à la fois l’approche de mutagenèse systématique et l’invalidation sélective de gènes candidats impliqués dans diverses maladies rénales. Pour l’approche systématique, le Prof. Roger Cox induira chimiquement une mutagenèse visant à produire des modèles à grande échelle. En ce qui concerne l’approche ciblée, plusieurs partenaires invalideront une série de gènes candidats afin d’étudier les effets de la perte de fonction des gènes en question ; de produire des lignées cellulaires afin d’étudier le devenir des cellules durant le développement ; et enfin de développer des modèles de surexpression génique au niveau de tissus spécifiques afin d’étudier la contribution physiopathologique de certains gènes. Les Profs. Nick Hastie et Andreas Schedl développeront de nouvelles lignées de cellules de souris et des systèmes de culture d’organes pouvant servir de modèles alternatifs pour l’étude du développement et de la fonction du rein.

   

Le rat, enfin, offre la possibilité de disposer de modèles qui récapitulent bien la complexité génétique et physiologique pouvant conduire à la maladie humaine. Les Profs. Giuseppe Remuzzi et Friedrich Luft utiliseront des modèles de rats présentant spontanément des lésions rénales se traduisant par une protéinurie, ainsi que des modèles transgéniques de rats hypertendus, de façon à mieux comprendre les mécanismes responsables des lésions rénales induites par la protéinurie et l’hypertension artérielle.

 
  last update 23.04.2008, by Chris Tindal