Une nouvelle synthèse de la documentation pourrait aider à révéler les mécanismes de la maladie rénale
Malgré sa mauvaise réputation en cuisine, la drosophile pourrait détenir la clé pour résoudre le mystère des maladies du rein.
Pour faire progresser l’étude de la fonction rénale, des chercheuses de l’Université Concordia ont mené une analyse documentaire comparative de la fonction rénale chez l’humain et Drosophila melanogaster (aussi appelée drosophile, mouche commune des fruits, ou mouche à fruit).
« Nous espérons que notre synthèse de la documentation deviendra une ressource incontournable qui permettra de comprendre la fonction rénale dans une perspective plus large et de saisir l’ampleur des possibilités que recèle la recherche sur les organismes modèles, où l’on fait appel à l’extraordinaire drosophile, explique Chiara Gamberi, professeure adjointe affiliée de biologie et membre du personnel enseignant à temps partiel de la Faculté des arts et des sciences de l’Université Concordia.
Publiée en mai dernier, la synthèse réalisée par les chercheuses tient compte de plus de 151 articles, la plupart en recherche fondamentale.
« Le plus ancien document remonte à 1864, alors que les plus récents datent de 2018, précise l’auteure principale, Cassandra Millet-Boureima, étudiante aux cycles supérieurs en biologie et titulaire d’un diplôme de 2e cycle en biotechnologie et génomique (2016).
Pourquoi la drosophile?
On utilise couramment Drosophila afin de cerner les mécanismes moléculaires de fonctions organiques impossibles à élucider chez les vertébrés, dont les rongeurs, étant trop complexes. Le rein humain fait partie de ce type d’organes.
Mener des recherches sur le rein est particulièrement compliqué, car il est difficile d’en isoler les néphrons, ces minuscules tubes qui filtrent les liquides organiques. Or, l’organe équivalent de la drosophile, aussi petit soit-il, constitue un très bon modèle de substitution. En outre, vu sa très courte durée de vie, cet insecte permet aux chercheurs d’évaluer rapidement les influences génétiques et chimiques en jeu.
« Preuve que la mouche à fruit est utile en recherche, le prix Nobel 2017 de médecine a été attribué à des chercheurs qui se sont servis de la drosophile comme modèle pour leurs travaux, affirme la professeure Gamberi. Il s’agit à ce jour du sixième prix Nobel à récompenser des recherches effectuées chez la mouche à fruit. »
Cet examen de la documentation fait immédiatement suite à de récents travaux menés par Mme Gamberi et sa collègue. Ensemble, elles ont élaboré, grâce à la drosophile, un modèle novateur des types de kystes nuisibles pouvant se former sur les reins. Ce modèle pourrait se révéler très utile à l’étude de la prolifération des cellules observée dans la polykystose rénale et le cancer. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans la revue PLOS Genetics en avril 2017.
« Pour nous comme pour tout autre chercheur du domaine, la synthèse de la documentation est une excellente façon de mettre de l’ordre dans nos idées et de fixer les orientations de nouveaux travaux », souligne la professeure Gamberi.
Comme le révèle bien l’examen de la documentation, l’appareil rénal de la drosophile – constitué de tubules rénaux anatomiquement séparés et de néphrocytes qui, ensemble, font fonction de rein – représente un intermédiaire sur le plan de l’évolution entre les systèmes rénaux glomérulaires et non glomérulaires.
« Vu leur caractère simplifié et leur position anatomique isolée, les structures rénales de la drosophile peuvent être facilement microdisséquées et étudiées sur le plan biochimique », explique Mme Millet-Boureima.
« Les deux paires de tubules malpighiens de Drosophila [qui servent à la filtration] sont complexes sur le plan fonctionnel – un atout certain quand on souhaite modéliser la maladie rénale chez l’humain, précise la professeure Gamberi. De plus, l’insecte peut être sondé génétiquement au moyen d’une vaste gamme d’outils d’exploration propres à cette espèce. »
La synthèse de la documentation fait également état de travaux de modélisation de la fonction rénale réussis chez l’humain à partir de Drosophila, comme la formation de calculs rénaux (néphrolithiase d’oxalate de calcium), le développement de kystes rénaux, la polykystose rénale et la polykystose rénale autosomique dominante.
« Dans de nombreux cas où l’on a modélisé la maladie rénale chez l’humain à partir de la drosophile, on a constaté que les similitudes entre les deux espèces englobaient même la réponse pharmacologique, souligne Mme Millet-Boureima. Ces observations font écho à des phénomènes similaires observés dans d’autres modèles drosophiliques. La mise au point de protocoles de criblage pharmacologique chez la drosophile pourrait constituer dans l’avenir une stratégie de rechange efficace pour la découverte de médicaments. »
Partenaires de recherche : Chiara Gamberi a reçu trois subventions consécutives du Fonds de développement de l’Association des professeures et professeurs à temps partiel de l’Université Concordia pour soutenir ses travaux sur l’utilisation de la drosophile dans la mise au point de nouveaux traitements pour la polykystose rénale. Par ailleurs, le projet de recherche a bénéficié d’un financement de la part de BH BioScience (chef de la direction : Sam Tayar, MBA; Felix Polyak. Ph. D.; et Roman Rozencwaig, M.D., C.M.), par l’entremise du programme MITACS Canada.
Lisez le compte rendu de l’analyse citée.
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