Les chercheurs valident cinq nouveaux gènes responsables de la SLA

Premiers résultats obtenus avec l'intelligence artificielle

Résumé:
De nouvelles expériences valident l'identification de cinq nouveaux gènes liés à la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA). Les résultats de cette étude ont été validés par cinq méthodes différentes.

L'équipe du Dr Bowser a utilisé les technologies fournies par IBM Watson Health, notamment Watson for Drug Discovery, une plateforme de recherche novatrice qui exploite le texte de plus de 28 millions de résumés MEDLINE et d'autres sources de données. La technologie utilise le traitement avancé du langage naturel, l'apprentissage machine et l'analyse prédictive pour identifier de nouvelles relations entre les gènes, les protéines, les médicaments et les maladies.

« La validation et l'expansion de nos résultats antérieures ont été passionnantes, car dans les recherches de cette nature, le temps est essentiel », affirme le Dr Bowser, l'un des meilleurs chercheurs en matière de SLA au pays. « Nous aurions pu examiner individuellement les 1 500 protéines et gènes concernés, mais cela nous aurait pris beaucoup plus de temps. Cette étude laisse espérer qu'avec cette technologie, nous pourrions un jour identifier de nouveaux traitements plus efficaces de la SLA ».

Cette recherche est importante car elle démontre la capacité des algorithmes d'intelligence artificielle à accélérer les découvertes de recherche en laboratoire « humide ». Elle fournit en outre également des preuves supplémentaires que le métabolisme de l'ARN joue un rôle important dans la SLA.

Plus de 30 gènes ont été liés à la SLA, et des mutations dans les 11 gènes qui codent pour les protéines de liaison de l'ARN causent des formes familiales de SLA. Ces protéines de liaison à l'ARN jouent un rôle essentiel dans la façon dont les gènes codés dans l'ADN dans chaque cellule sont convertis en protéines qui remplissent toutes les fonctions au sein d'une cellule. Des modifications de ces protéines peuvent entraîner une modification du métabolisme de l'ARN et la production d'agrégats de protéines toxiques dans les neurones moteurs qui contribuent au dysfonctionnement et finalement, à la paralysie et la mort.

L'ADN d'une personne code pour plus de 1 500 protéines de liaison à l'ARN, et on ne sait pas si d'autres protéines de liaison à l'ARN peuvent contribuer à la SLA. Avec autant de protéines de liaison à l'ARN codées dans notre génome, le coût et le temps requis pour examiner toutes ces protéines de liaison à l'ARN seraient prohibitifs. Le laboratoire Barrow a étudié si IBM Watson for Drug Discovery pouvait accélérer l'identification de protéines de liaison à l'ARN supplémentaires liées à la SLA en aidant les scientifiques à concentrer les efforts de recherche sur les protéines que Watson classait en tête de liste et prédisait d’être altérées dans la SLA.

Le Dr Bowser et son équipe ont fourni une liste de 11 protéines de liaison à l'ARN avec des mutations reconnues responsables de la SLA. Watson for Drug Discovery a utilisé la liste croisée des protéines et des références de la littérature médicale de 28 millions résumés MEDLINE pour classer toutes les autres 1500 protéines de liaison à l'ARN codées par notre génome afin d’essayer d'identifier de nouvelles protéines de liaison à l'ARN liées à la SLA.

L'équipe de Barrow a validé les 10 principales protéines de liaison à l'ARN en utilisant cinq méthodes différentes qui incluaient l'utilisation d'échantillons de tissus de patients et de cellules souches dérivées de patients différenciées en motoneurones. Ils ont également examiné un plus petit ensemble de protéines de liaison à l’'ARN en bas de la liste pour démontrer que les changements détectés dans le top 10 n'ont pas été observés pour ceux en bas de la liste, démontrant la capacité de Watson for Drug Discovery pour la prédiction adéquate de protéines de liaison à l'ARN liées à la SLA.

Les résultats ont été révolutionnaires - et un processus laborieux qui aurait pris des années de recherche a été achevé en quelques mois seulement.

Huit des 10 meilleurs candidats ont été validés avec succès et se sont révélés altérés dans la SLA. Cinq de ces gènes n'avaient jamais été examinés dans la SLA, ce qui indique que la plateforme d'intelligence artificielle d'IBM pourrait prédire de nouveaux gènes et protéines liés à cette maladie. Les protéines de liaison à l'ARN en bas de la liste n'ont pas été modifiées dans la SLA.

En accélérant la recherche en biologie cellulaire, les scientifiques espèrent accélérer la découverte de nouvelles thérapies contre la SLA.

Traduction : Ligue SLA : Walter

Source : ScienceDaily