Une « empreinte » cérébrale unique pour prédire l’efficacité des médicaments

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Une technique novatrice permet de mieux catégoriser les patients atteints d’une maladie neurologique en fonction de leurs besoins thérapeutiques

Depuis longtemps, les chercheurs et les médecins aspirent à la médecine personnalisée – l’administration de traitements spécialement adaptés à la physiologie de chaque patient. Une nouvelle étude propose une façon d’administrer des traitements personnalisés aux patients atteints d’une maladie neurologique.

Des chercheurs de l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal (Le Neuro) de l’Université McGill et du Centre Ludmer en neuroinformatique et santé mentale ont mis au point ce qu’ils appellent une « empreinte pour intervention thérapeutique personnalisée » (EITP). L’EITP permet de prédire l’efficacité du ciblage de certains facteurs biologiques (dépôts de protéine tau ou de substance amyloïde dans le cerveau, inflammation, dysrégulation neuronale fonctionnelle) pour la maîtrise de l’évolution de la maladie dont souffre le patient. Les résultats de leur étude ont été publiés dans la revue scientifique Neuroimage le 14 juin, 2018.

Sous la direction de Yasser Iturria-Medina, auteur principal de l’étude, les chercheurs ont eu recours à la modélisation computationnelle du cerveau et à des techniques d’intelligence artificielle afin d’analyser les données neurologiques d’un groupe de 331 sujets composé de patients atteints de la maladie d’Alzheimer et de témoins en bonne santé. Ces données comprenaient des images multimodales obtenues par tomographie par émission de positons et par imagerie par résonance magnétique (IRM). Elles ont permis à Yasser Iturria-Medina et à ses collègues de catégoriser les patients en fonction de leur sous-type d’EITP, selon les interventions ciblant un facteur précis susceptibles de se révéler les plus bénéfiques.

Les auteurs ont confirmé la pertinence de ces sous-types en les comparant au profil génétique de chaque patient. Ils ont découvert que l’expression des gènes était similaire chez tous les patients possédant le même sous-type d’EITP, ce qui signifie que le mécanisme par lequel les gènes influent sur la physiologie est, lui aussi, similaire chez les patients de même sous-type. Comme les médicaments administrés pour maîtriser l’évolution de la maladie devraient idéalement modifier à la fois l’expression des gènes et les propriétés du cerveau, ceux qui ciblent directement les sous-types d’EITP seraient beaucoup plus efficaces que les médicaments conçus pour le traitement de tous les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

Cette étude est la première à faire ressortir un lien direct entre la dynamique cérébrale, les réponses thérapeutiques prévues et les altérations moléculaires et cognitives observées chez les patients. Grâce aux sous-types d’EITP, les médicaments peuvent être adaptés au profil d’expression génique de chaque patient ainsi qu’à ses caractéristiques phénotypiques cérébrales, ce qui constitue une percée majeure dans le domaine de la médecine personnalisée. Le recours aux sous-types d’EITP pour le choix des sujets pourrait également permettre de réduire le coût et d’accroître l’efficacité des essais cliniques sur des médicaments.

« Conformément aux principes de la médecine personnalisée, cette nouvelle stratégie pourrait se traduire par une efficacité accrue des soins médicaux, une diminution des effets indésirables et une réduction substantielle des coûts pharmaceutiques et cliniques associés aux essais cliniques, ce qui aurait comme conséquence d’accélérer le cycle mise au point-évaluation de nouveaux agents thérapeutiques », souligne Yasser Iturria-Medina. « Nous nous emploierons maintenant à étendre l’application de l’EITP à d’autres troubles neurologiques, à la valider de façon plus poussée et, ce qui nous importe beaucoup, à faire en sorte que tous les scientifiques du monde aient accès aux outils analytiques qui découleront de ces travaux grâce à des plateformes en libre accès. »

Cette étude a été financée par les bourses postdoctorales Banting du gouvernement du Canada et par la Fondation Brain Canada, par l’entremise du Fonds canadien de recherche sur le cerveau grâce au soutien financier de Santé Canada. Les activités de collecte de données ont été financées par l’Initiative en neuro-imagerie de la maladie d’Alzheimer (ADNI) et ses institutions affiliées.

Le Neuro

L’Institut et hôpital neurologiques de Montréal – le Neuro – est un établissement de calibre mondial voué à la recherche sur le cerveau et aux soins neurologiques de pointe. Depuis sa création, en 1934, par le célèbre neurochirurgien Wilder Penfield, le Neuro est devenu le plus grand établissement de recherche et de soins cliniques spécialisé en neurosciences au Canada, et l’un des plus importants sur la scène internationale. L’intégration harmonieuse de la recherche, des soins aux patients et de la formation par les plus grands spécialistes du monde contribue à positionner le Neuro comme un centre d’excellence unique pour l’avancement des connaissances sur les troubles du système nerveux et leur traitement. L’Institut neurologique de Montréal est un institut de recherche et d’enseignement de l’Université McGill. L’Hôpital neurologique de Montréal fait partie de la mission en neurosciences du Centre universitaire de santé McGill.

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