Les scientifiques utilisent une approche de biologie des systèmes pour identifier les acteurs moléculaires de la polyarthrite rhumatoïde

À l’aide d’une nouvelle approche de biologie des systèmes, des scientifiques de la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Diego ont analysé plus en détail les acteurs cellulaires et les rôles impliqués dans la polyarthrite rhumatoïde (PR), une maladie complexe qui affecte plus d’un million d’Américains d’une manière qui a défié le développement de traitements uniformes.

Les résultats, publiés dans le numéro du 20 octobre 2022 de communication nature, montrent que les mêmes molécules impliquées dans la PR peuvent avoir des fonctions opposées dans des cellules issues de patients différents – ; et aider à expliquer pourquoi les thérapies ciblées actuelles suscitent des réponses différentes chez les patients présentant le même diagnostic et des symptômes similaires.

L’arthrite englobe plus de 100 conditions qui affectent les articulations, les tissus autour de l’articulation et d’autres tissus conjonctifs. On estime que plus de 58 millions d’adultes aux États-Unis (un sur cinq) ont été diagnostiqués avec la maladie.

L’arthrose est la forme la plus courante et implique une dégénérescence des articulations, souvent au niveau des mains, des hanches et des genoux. La polyarthrite rhumatoïde est moins fréquente, mais elle touche tout de même plus de deux millions d’Américains, principalement des femmes. Il s’agit d’une maladie auto-immune systémique caractérisée par une inflammation douloureuse chronique ou de longue durée des tissus des articulations touchées. Il peut également causer des problèmes avec d’autres organes, tels que les poumons, le cœur et les yeux.

Les causes et les facteurs de risque de PR sont innombrables et mal compris. Ils vont de l’âge, du sexe et du mode de vie (comme le tabagisme) à l’obésité et aux traits héréditaires. La polyarthrite rhumatoïde est incurable, mais il existe un large éventail de traitements spécifiques qui peuvent aider à ralentir la progression de la maladie, à prévenir les déformations articulaires et à réduire la douleur et l’invalidité.

Bien que la PR survienne avec un aspect clinique similaire entre les patients, la réponse à tout traitement individuel est imprévisible et nécessite des essais et des erreurs. Ce processus est répété jusqu’à ce qu’un médicament soit identifié qui diminue l’activité de la maladie pour ce patient particulier. »

Gary Firestein, MD, auteur co-correspondant, professeur émérite de médecine et directeur de l’Institut Altman pour la recherche clinique et translationnelle, UC San Diego School of Medicine

« De nombreux patients ont de meilleurs résultats, mais un pourcentage significatif n’en a pas. Ils ont une inflammation persistante. Ces réponses variables au traitement indiquent que la même maladie peut avoir plusieurs mécanismes. »

Cette diversité ou hétérogénéité de la maladie avec différents types de cellules chez les patients atteints de PR a incité des efforts pour trouver des mécanismes personnalisés qui aideraient à mieux comprendre la nature de la PR et à prescrire de manière fiable un traitement précoce et efficace. Dans la nouvelle étude, l’équipe de l’UC San Diego s’est concentrée sur les synoviocytes de type fibroblaste (FLS), un type de cellule spécialisé présent dans la synoviale articulaire ; un tissu conjonctif doux qui lubrifie les articulations et minimise l’usure. Le FLS joue un rôle important dans la destruction des articulations de la PR.

En examinant les FLS primaires en culture, les chercheurs ont identifié des facteurs de transcription spécifiques (protéines qui régulent la transcription ou la copie des gènes) impliqués dans les lignées cellulaires individuelles de patients atteints de PR. L’analyse a permis aux scientifiques de stratifier ces lignées cellulaires en au moins deux sous-types avec différentes voies activées prédites qui pourraient contribuer à l’inflammation.

« Essentiellement, nous validons biologiquement ces prédictions pour les principaux facteurs de transcription spécifiques au sous-type », a déclaré l’auteur co-correspondant Wei Wang, PhD, professeur aux départements de chimie, de biochimie et de médecine cellulaire et moléculaire à l’UC San Diego School of Medicine. . « Cette étude est la première à caractériser des groupes de lignées cellulaires de patients atteints de PR avec une biologie de facteur de transcription distincte en intégrant des données transcriptomiques et épigénomiques. »

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La biologie des systèmes est une approche computationnelle qui étudie les interactions et le comportement de tous les composants d’une entité biologique, basée sur la compréhension que le tout est supérieur à la somme de ses parties. En adoptant cette approche, écrivent les auteurs, les résultats pourraient aider à ouvrir la voie à une meilleure compréhension de l’hétérogénéité de la polyarthrite rhumatoïde tout en mettant davantage l’accent sur les thérapies existantes et futures adaptées aux patients individuels.

Police de caractère:

Université de Californie à San Diego

Référence magazine :

Ainsworth, Rhode Island, et coll. (2022) L’analyse de la biologie des systèmes des synoviocytes de type fibroblaste de polyarthrite rhumatoïde implique la fonction de facteur de transcription spécifique à la lignée cellulaire. Communication Nature. doi.org/10.1038/s41467-022-33785-w.

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