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| 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.
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| 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 :
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Technologies fonctionnelles génomiques
(sujet 1) |
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Développement rénal (sujet 2) |
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Pathophysiologie (sujet 3) |
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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 |
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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).
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| 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.
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| Les modèles animaux suivants sont utilisés par EuReGene : |
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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.
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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.
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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.
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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.
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