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L’arthrose est une maladie articulaire débilitante qui touche des millions de personnes dans le monde. Fréquente chez les personnes âgées, l’arthrose est associée à une perte de cartilage avec le temps. Le remplacement des articulations et le traitement des symptômes étant les seules options actuelles, des efforts ont été déployés pour identifier les mécanismes régissant l’arthrose afin de trouver de nouvelles méthodes thérapeutiques.

Une molécule régulatrice

Dans une étude une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) a identifié une petite molécule d’ARN régulatrice connue sous le nom de microARN (miRNA ou miR) qui participe à l’équilibre entre la production et la dégénérescence du cartilage. Ils ont examiné la molécule mère miR-455 qui est inhabituelle dans la mesure où elle crée deux brins différents de miRNA fonctionnel, 5p et 3p.

Les miRNA individuels ciblent un répertoire de gènes qui contiennent leur séquence de liaison spécifique dans le message du gène. De ce fait, ils peuvent réguler de nombreux gènes simultanément. Lorsqu’il se lie au message d’un gène, le miARN peut l’empêcher d’être converti en protéine ou provoquer la dégradation complète du message. Une étude précédente a montré que la délétion du brin miR-455-3p chez la souris provoque une dégénérescence du cartilage du genou de la souris, mais les détails, et l’effet du brin 5p, restaient peu clairs.

« Le miR-455 joue clairement un rôle important dans la régulation du cartilage, mais nous ne comprenons pas entièrement le mécanisme qui le contrôle », explique l’auteur principal de l’étude, Yoshiaki Ito. « Notre intérêt pour le sujet a été suscité par ce manque d’informations et renforcé par l’exceptionnalité du miR-455 qui génère deux brins distincts de miRNA qui ont tous deux des effets biologiques. »

Une quantité plus faible de miRNA

Les chercheurs ont examiné les niveaux de miR-455 dans des échantillons de cartilage humain et ont constaté que les personnes atteintes d’arthrose présentaient des quantités significativement plus faibles de ce miRNA. Ils ont ensuite généré des souris knock-out pour le miR-455 et ont confirmé une dégénérescence du cartilage semblable à celle de l’arthrose dans les articulations du genou lorsque les souris avaient six mois.

« Nous nous sommes intéressés aux gènes spécifiques qui étaient surexprimés chez ces souris en raison de l’absence de régulation médiée par miR-455 », déclare Hiroshi Asahara, auteur principal. « Nous avons effectué un criblage génétique détaillé et avons découvert que le message génétique d’une protéine appelée facteur inductible par l’hypoxie-2α (HIF-2α) figurait parmi les cibles de miR-455. »

HIF-2α est une protéine qui intervient dans la dégradation du cartilage. L’équipe a donc injecté des versions synthétiques de miR-455-3p et 5p dans les articulations du genou de souris modèles d’arthrose et a identifié une inhibition de la dégénérescence du cartilage. L’expression de HIF-2α a également diminué de manière significative après le traitement par miR-455.

MiR-455 a le potentiel de traiter l’arthrose

« Nos résultats nous aident non seulement à mieux comprendre la biologie de la régulation du cartilage et la pathogenèse de l’arthrose, mais montrent également que miR-455 a le potentiel pour être développé en une nouvelle méthode thérapeutique pour traiter l’arthrose », explique Ito.

Des recherches considérables sont en cours pour utiliser les miRNA comme thérapies ciblées pour une grande variété de maladies. Cette étude apporte un soutien solide à l’utilisation des deux brins du miR-455 de cette manière pour l’arthrose.

Cette recherche a été publiée dans Nature Communication.

Source : Tokyo Medical and Dental University
Crédit photo : iStock

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