Une équipe de chercheurs de l'Institut flamand de biotechnologie (VIB-KU Leuven) a cartographié l'expression génétique (c'est-à-dire, l'ensemble des processus biochimiques qui permettent de "lire" l'information héréditaire contenue dans un gène) de chaque cellule du cerveau d'une mouche au fil du temps. Il s'agit d'une première mondiale, publiée jeudi dans la revue scientifique Cell. Le but est de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau lorsqu'il vieillit.
Le cerveau d'une drosophile (ou "mouche à fruits") est composé de quelque 15.000 gènes et d'environ 100.000 cellules différentes. C'est bien moins que pour un encéphale humain mais cela représente déjà une énorme quantité d'informations: plus d'un milliard de points de données à analyser et à schématiser au fur et à mesure. Outre son réseau complexe de neurones et autres cellules, le cerveau d'une drosophile présente comme le nôtre des cellules responsables du sommeil, de la mémoire, des odeurs, etc.
Les scientifiques du VIB-KU Leuven ont ainsi catalogué plus de 80 groupes cellulaires différents, notamment grâce à des méthodes d'apprentissage automatique liées à l'intelligence artificielle. Ils ont découvert que tous ces groupes ne vieillissaient pas de la même manière. «Les cellules changent constamment de rôle: lorsqu'elles prennent de l'âge, en réponse à des variations environnementales, face à une maladie», explique le professeur Stein Aerts, qui a dirigé l'équipe de chercheurs. Pour comprendre les mécanismes du cerveau, «nous devons donc savoir quelles cellules font quoi et à quel moment».
L'atlas élaboré par l'institut flamand constitue avant tout un outil technologique, que l'équipe a voulu mettre à la disposition d'autres chercheurs. «Toutes les données que nous avons récoltées sont accessibles gratuitement en ligne sur une plateforme d'analyse unique, où d'autres scientifiques peuvent déposer leurs propres données», précise M. Aerts. Cette carte représente dès lors une étape importante dans l'évolution des techniques qui visent à mieux comprendre le développement des maladies humaines, telles qu'Alzheimer ou Parkinson, par exemple. «Le but ultime serait d'évaluer l'état moléculaire des tissus et cellules d'un patient en temps réel», s'enthousiasme Stein Aerts. «Cela permettrait un diagnostic précoce pour toute maladie et des traitements efficaces et personnalisés.»
