CARDIOPATHIE CONGÉNITALE : Cibler les voies de développement du cœur

Ces chercheurs généticiens et cardiologues de l’Université de Caroline du Nord (UNC) viennent de caractériser l’expression de milliers de protéines cardiaques au cours de plusieurs étapes critiques du développement du cœur embryonnaire. La recherche, publiée dans la revue Development Cell, apporte les données indispensables pour identifier les causes biologiques des cardiopathies congénitales. Dans un futur proche, les médecins sauront cibler les protéines et les voies de signalisation sous-jacentes à ces coronaropathies.

L’auteur principal, le Dr Whitney Edwards, professeur de biologie cellulaire et de physiologie à l’UNC, commente ces résultats : « Nous disposons maintenant d’un ensemble de données fondamentales qui montre comment la dynamique des protéines évolue au cours du développement normal du cœur. Cela constitue un modèle de base qui peut maintenant nous permettre de déterminer les voies ou les protéines spécifiques qui contribuent aux cardiopathies congénitales ».

Le développement du cœur humain est un processus très complexe. La cardiopathie congénitale qui est l’une des maladies congénitales les plus répandues, survient lorsqu’une personne naît avec un ou plusieurs défauts structurels du cœur ou de ses gros vaisseaux. Alors que certains types de coronaropathies sont bénins, d’autres défauts plus complexes entraînent le développement de cardiopathies mortelles.

La protéomique au secours de la génétique

Jusque-là, la recherche sur les causes d’un développement cardiaque normal ou anormal s’était plutôt concentrée sur la génomique et l’expression des gènes. Mais peu d’études ont procédé à l’évaluation directe des protéines cardiaques. Bien que les gènes contiennent les instructions nécessaires à la fabrication des protéines, de nombreux facteurs peuvent entraîner des divergences entre l’expression des gènes et celle des protéines. Pour comprendre les processus sous-jacents du développement cardiaque et des coronaropathies, l’équipe étudie à la fois le génome et le protéome, qui est l’ensemble des protéines exprimées dans un type donné de cellule ou d’organisme.

Découverte d’une voie clé de la croissance globale du cœur en développement

L’étude a cherché à évaluer la dynamique des protéines à l’aide d’une technique de protéomique ciblée pour la quantification multiplexée, de marquage des protéines qui permet d’identifier et de mesurer l’abondance d’un grand nombre de protéines à partir de quantités relativement faibles de tissu cardiaque. À l’aide de cette méthode, les chercheurs ont pu ainsi mesurer l’expression de 7.313 protéines cardiaques. Ces travaux révèlent que :

• environ 3.799 protéines cardiaques présentent des différences d’expression au cours du développement du cœur ;
• ces données permettent de déterminer quand des protéines et des voies moléculaires particulières sont actives à des stades spécifiques du développement du cœur ; l’analyse du protéome cardiaque révèle ainsi que les protéines de la voie du mévalonate, une voie métabolique essentielle, sont fortement exprimées à mi-chemin du développement cardiaque. Cette voie produit de nombreuses biomolécules importantes, telles que le cholestérol, les isoprénoïdes et la vitamine K.
• cette voie du mévalonate régule le cycle des cellules cardiaques embryonnaires et les molécules de signalisation critiques : les chercheurs suggèrent que la voie contrôle la capacité de la cellule à se diviser et, par conséquent, peut être essentielle à la croissance globale du cœur en développement ;
• enfin, la voie du mévalonate a des liens étroits avec une protéine de signalisation particulière appelée Yap, extrêmement importante dans la fonction et la régulation du développement cardiaque, de l’homéostasie et de la régénération.

Voilà donc déjà 2 cibles moléculaires qui ouvrent de nouvelles options pour corriger les neuropathies.

L’étude fournit enfin une illustration des progrès permis par la protéomique.

Source: Developmental Cell 5 May, 2023 DOI: 10.1016/j.devcel.2023.04.011 Quantitative proteomic profiling identifies global protein network dynamics in murine embryonic heart development

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Équipe de rédaction SantélogJuin 28, 2023Équipe de rédaction Santélog