Lauréats des bourses de recherche

Définir le rôle de la protéine mitochondriale prohibitine-1 dans la biologie du rein et son dysfonctionnement dans la néphropathie diabétique d’apparition récente et progressive – Une nouvelle perspective

Co candidate : Yeshika Bhatia

Résumé grand public

Contexte : La néphropathie diabétique est une maladie rénale chronique grave causée par le diabète. Il s’agit d’un problème de santé de plus en plus préoccupant partout dans le monde. Malheureusement, il n’existe actuellement aucun remède pour cette maladie, et son traitement se limite à la gestion des symptômes. Au fil du temps, les reins des patients atteints d'une néphropathie diabétique fonctionnent de moins en moins bien, jusqu'à devenir complètement inefficaces, ce qui rend impossible pour les patients de mener une vie normale. Sur le plan économique, les maladies rénales chroniques représentent un coût astronomique pour le système de santé canadien, atteignant plus de 40 milliards de dollars chaque année. Pour toutes ces raisons, il est indispensable d'approfondir nos connaissances sur la néphropathie diabétique d'apparition récente et progressive. Il faudra élaborer une stratégie à plusieurs volets pour prévenir ou retarder ces processus, en plus de consacrer des efforts à la mise au point de traitements curatifs. Le rein est l’organe du corps humain le plus énergivore au repos. Il puise cette énergie dans son riche contenu mitochondrial, véritable « centrale énergétique » de la cellule. Il n’est donc pas surprenant que les anomalies des mitochondries rénales soient les principales responsables de l’apparition et de la progression des maladies rénales aiguës et chroniques, et qu’elles représentent une cible thérapeutique intéressante. Cependant, nous ne possédons pas encore toutes les données pour identifier les principales protéines mitochondriales dont la régulation est altérée ni pour comprendre leurs effets précis sur la maladie.

Objectif : Notre équipe a mis en lumière le rôle d'une protéine mitochondriale appelée prohibitine-1 dans ces mécanismes. Nous avons créé de nouveaux modèles de souris génétiquement modifiées et porteuses de mutations de cette protéine. Ces souris ont montré une altération de la structure et du fonctionnement des mitochondries, ce qui les rend plus susceptibles de développer une néphropathie diabétique semblable à celle observée chez l'humain, y compris les différences liées au sexe biologique. D’autres modèles précliniques ont également révélé une diminution des taux de prohibitine-1 dans les reins. Ces découvertes sont extrêmement stimulantes, mais elles soulèvent également des questions importantes. Par quels mécanismes moléculaires les fonctions de la prohibitine-1 régulent-elles la biologie des cellules rénales, et pourquoi leur perte augmente-t-elle le risque d'apparition et de progression d'une néphropathie diabétique? Mon équipe s’apprête à saisir cette occasion unique de comprendre pourquoi la dérégulation de la prohibitine-1 entraîne des anomalies mitochondriales et accentue la prédisposition à la néphropathie diabétique. Nous voulons trouver réponse à ces questions et cherchons à savoir si le fait de rétablir un taux normal de prohibitine-1 dans les reins permettrait de réparer leurs mitochondries, afin d'empêcher ou de retarder l'apparition et la progression de la néphropathie diabétique.

Méthodologie : Pour atteindre ces objectifs, il faudrait analyser systématiquement les modifications cellulaires et moléculaires des principales cellules rénales chez les souris porteuses de mutations de la prohibitine-1, qui perturbent leur santé ou déclenchent la maladie. Nous allons étudier si le rétablissement du taux de prohibitine-1 et de la fonction des cellules et tissus rénaux dans ces modèles précliniques peut réparer les mitochondries et inverser la prédisposition à la néphropathie diabétique.

Résultats attendus : Nos travaux devraient révéler de nouveaux aspects du rôle de la prohibitine-1 dans les mitochondries rénales et du dysfonctionnement de cette protéine dans la néphropathie diabétique. Les connaissances acquises pourraient offrir de nouvelles possibilités pour modifier le cours de la maladie et améliorer sa prise en charge. Ces découvertes devraient également lancer d’autres pistes de recherche dans ce domaine. Parallèlement, nous allons élaborer de nouveaux outils de recherche préclinique dans ce champ d'activité.

Participation des patients : Ce projet s'appuie sur une découverte récente effectuée dans le cadre de mes recherches. Il s'agit d'une caractéristique déterminante, mais encore inconnue de la prohibitine-1, qui n’est presque pas documentée dans la littérature scientifique existante. Comme nous n'en sommes qu'au tout début de cette recherche fondamentale, le volet consacré à la participation des patients ne s'applique pas pour le moment.

Pertinence pour les patients ou la collectivité : Si nous arrivons à rétablir le fonctionnement des principales cellules rénales endommagées dans la néphropathie diabétique, cela devrait considérablement améliorer la prise en charge de cette maladie et amener de meilleurs résultats pour les patients.

Conclusion : Il s'agit ici d'un projet novateur qui s'appuie sur une découverte prometteuse réalisée dans mon laboratoire sur une protéine mitochondriale cruciale qui pourrait devenir une cible à privilégier pour traiter la néphropathie diabétique.