Repousser les limites de la recherche grâce à l’étude en parallèle de plusieurs troubles

Bien que l’autisme, l’épilepsie ou la dépression semblent à première vue très différents, l’étude simultanée de ces maladies, ainsi que d’autres troubles cérébraux, est avantageuse. Chaque maladie présente ses caractéristiques particulières, mais il existe beaucoup de chevauchements. Par exemple, des autistes souffrent de dépression et des personnes atteintes de paralysie cérébrale sont également épileptiques. La recherche cérébrale est intrinsèquement complexe – les causes sous-jacentes de troubles différents peuvent présenter des similitudes, tandis que celles de troubles similaires peuvent être très différentes. Une telle chose complique notre travail, mais nous permet d’emprunter des observations relatives à un trouble afin de contribuer à la recherche sur un autre trouble.

L’IOC vise à transformer la façon d’effectuer la recherche en créant des occasions d’étudier les troubles cérébraux ensemble plutôt que séparément. En ouvrant la voie à une telle collaboration, nous pouvons nous attendre à de nouveaux types de questions de recherche et de découvertes. C’est pourquoi le sujet principal de la rencontre du conseil consultatif scientifique et du conseil consultatif industriel de l’IOC qui s’est tenue au début de novembre 2015 était l’étude en parallèle de plusieurs troubles. De telles études sont déjà en cours à l’IOC : collecte d’éléments de données communs d’un programme à l’autre, pipeline de découverte de médicaments pour le syndrome de Rett et développement conjoint de nouveaux outils d’imagerie pour les enfants prématurés et les adultes atteints de démence.

Comparer des pommes à des pommes  

Le potentiel de collaboration entre chercheurs étudiant des troubles différents fait partie des programmes de l’IOC. Dans le cadre des cinq programmes de découverte intégrée, les éléments de données communs ayant fait l’objet d’un consensus sont recueillis selon le même processus. Les données peuvent être comparées seulement lorsqu’elles sont standardisées, soit collectées de la même façon et à l’aide des mêmes tests. Les éléments de données communs recueillis par les programmes consistent en tests ou questionnaires effectués par tous les participants aux études. Par exemple, ils remplissent tous les mêmes échelles afin d’évaluer la dépression, l’anxiété et la qualité du sommeil. Grâce aux protocoles servant à recueillir les résultats de façon uniforme et en utilisant les mêmes méthodes, les données de tous les participants peuvent être comparées, peu importe si elles proviennent d’une étude sur la paralysie cérébrale, la démence ou tout autre trouble cérébral. Elles sont stockées en toute sécurité dans la plate-forme de gestion des données en ligne de l’IOC, Brain-CODE, que seuls les chercheurs approuvés peuvent consulter. Quelques programmes collectent des données communes aux différents troubles. Par exemple, des chercheurs de l’Ontario Neurodegenerative Research Initiative (ONDRI) qui tentent de détecter la démence à son stade le plus précoce étudient les indicateurs communs de cinq troubles différents. Ainsi, les chercheurs de l’ONDRI recueillent des données sur la démarche de tous les participants, qu’ils soient atteints d’Alzheimer, de Parkinson, de sclérose latérale amyotrophique (SLA), de dégénérescence lobaire fronto-temporale ou de déficience cognitive vasculaire. Bien qu’il puisse sembler inutile d’observer le mouvement des patients atteints d’Alzheimer, les chercheurs commencent à comprendre que les changements cérébraux associés à la démence peuvent aussi modifier subtilement la mobilité. La standardisation des données ouvre la porte à de nouvelles questions de recherche sur tous les troubles cérébraux, ainsi qu’à de nouvelles observations sur leurs mécanismes sous-jacents.

Combiner les méthodes de recherche

Le syndrome de Rett est un trouble de neurodéveloppement qui touche principalement les femmes. Il se caractérise par une mobilité et une locution difficiles, une déficience intellectuelle et des mouvements répétitifs et distincts des mains. Les personnes qui en sont atteintes souffrent souvent d’épilepsie et subissent des crises répétées. L’IOC a récemment noué un partenariat avec le Structural Genomics Consortium (SGC), les chercheurs du Hospital fo Sick Children et le University Health Network afin de mieux comprendre le syndrome de Rett et de trouver des traitements potentiels. Trois chercheurs de l’IOC étudient plusieurs aspects des troubles cérébraux afin de trouver de nouveaux médicaments. Les docteurs James Ellis et Jason Lerch, membres du programme de recherche POND sur les troubles de neurodéveloppement, ainsi que le docteur Jim Eubanks, membre du programme EpLink sur l’épilepsie, ont créé un pipeline d’essai de médicaments. Tirant profit de leurs domaines d’expertise individuels, ils étudient les composés du SGC afin de trouver de nouveaux médicaments potentiels. L’équipe du docteur Eubanks essaie les médicaments sur des modèles de souris atteintes du syndrome de Rett en évaluant s’ils peuvent modifier l’impact de la maladie. Les cerveaux de ces souris sont examinés à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) dans le laboratoire du docteur Lerch. En parallèle, le laboratoire de docteur Ellis essaie les médicaments sur des lignées de cellules humaines de patients atteints du syndrome de Rett afin de voir comment ils affectent la forme et l’activité cellulaires, étant donné que de telles anormalités sont communes au syndrome de Rett. Les équipes travaillant au sein de plusieurs programmes combinent leurs méthodes afin de tester rigoureusement ces nouveaux composés sur des modèles cellulaires animaux et humains et de démontrer leur utilisation potentielle pour le traitement du syndrome de Rett.

Rechercher des indices aux deux extrémités opposées d’une vie

Qu’ont en commun les enfants prématurés et les adultes vieillissants? Les deux peuvent souffrir de traumatismes cérébraux affectant la substance blanche du cerveau composée de fibres nerveuses cruciales qui envoient des signaux. La docteure Sandra Black, membre de l’ONDRI, et le docteur Steven Miller, membre du programme de recherche sur la paralysie cérébrale CP-NET, collaborent afin de mettre au point des outils d’imagerie servant à mieux comprendre les dommages à la substance blanche des enfants et des adultes âgés. L’équipe de la docteure Black étudie les anormalités de la substance blanche des adultes âgés qui sont associées à des risques accrus de démence et d’AVC. Comprendre ces anormalités peut aider à évaluer les risques d’AVC et de démence chez les patients pour ainsi mieux les soigner. L’équipe du docteur Miller étudie le développement et les dommages de la substance blanche chez les enfants nés très prématurément. Ces derniers peuvent développer des dommages cérébraux, particulièrement à la substance blanche, ce qui peut entraîner la paralysie cérébrale et d’autres troubles de développement de l’enfant. Le laboratoire du docteur Miller cherche à comprendre pourquoi des anormalités à la substance blanche apparaissent chez ces enfants afin de savoir comment prévenir les dommages cérébraux et d’expliquer aux parents ce qu’ils peuvent constater dans le développement de leur enfant. Bien que chaque équipe se concentre sur des populations apparemment différentes, elles travaillent ensemble afin de partager et de concevoir de nouveaux outils d’analyse de l’IRM. Des outils d’analyse sont mis au point par les deux équipes afin d’évaluer les dommages cérébraux et de concevoir des outils d’imagerie pour aider les cliniciens à évaluer les résultats. Bien que les causes des dommages cérébraux des enfants et des adultes peuvent être différentes, la collaboration entre les laboratoires des docteurs Black et Miller fait progresser les efforts en neuroimagerie de chaque équipe et ouvre de nouvelles pistes de questionnement. En combinant leurs connaissances et leur expertise, leurs groupes de recherche amélioreront notre connaissance des dommages cérébraux touchant la substance blanche tout au long d’une vie, ce qui contribuera à améliorer les conseils prodigués aux patients par les cliniciens, en plus de faire progresser l’étude des causes, de la prévention et du traitement de la maladie au sein des deux populations.

L’étude en parallèle de plusieurs troubles est prometteuse pour faire de nouvelles découvertes, et les collaborations mentionnées ci-dessus ne sont que quelques-unes des alliances entre partenaires de l’IOC. L’Institut offre une structure et un soutien pour les études en parallèle de plusieurs troubles, et ces projets démontrent clairement que notre système encourage la pensée collaboratrice, ce qui aura un impact positif sur la recherche cérébrale en Ontario.

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