L’arthrose (OA) est une maladie articulaire débilitante qui affecte des millions de personnes dans le monde. Fréquente chez les personnes âgées, l’arthrose est associée à une perte de cartilage au fil du temps. Parce que le remplacement articulaire et le traitement des symptômes sont les seules options actuelles, des efforts ont été faits pour identifier les mécanismes régissant l’arthrose afin de trouver de nouvelles méthodes thérapeutiques.
Dans une étude récente publiée dans Communication Nature, 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 (miARN ou miR) qui participe à l’équilibre entre la production de cartilage et la dégénérescence. Ils ont examiné la molécule mère miR-455 qui est inhabituelle en ce sens qu’elle crée deux brins différents de miARN fonctionnel, 5p et 3p.
Les miARN 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 à un message génique, le miARN peut empêcher sa conversion en protéine ou entraîner la dégradation complète du message. Une étude précédente a montré que la suppression 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 restent flous.
« miR-455 joue clairement un rôle important dans la régulation du cartilage, mais nous ne comprenons pas complètement 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 le caractère exceptionnel de miR-455 dans la génération de deux brins distincts de miARN qui ont tous deux des effets biologiques. »
Les chercheurs ont examiné les niveaux de miR-455 dans des échantillons de cartilage humain et ont découvert que les personnes atteintes d’arthrose avaient des quantités significativement plus faibles de ce miARN. Ils ont ensuite généré des souris knock-out miR-455 et confirmé une dégénérescence du cartilage de type arthrosique dans les articulations du genou une fois que 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. Nous avons effectué un dépistage génétique détaillé et avons découvert que le message génique d’une protéine appelée facteur 2α inductible par l’hypoxie (HIF-2α) figurait parmi les cibles de miR-455. »
Hiroshi Asahara, auteur principal de l’étude, Université médicale et dentaire de Tokyo
HIF-2α est une protéine impliquée dans la dégradation du cartilage. Par conséquent, l’équipe a injecté des versions synthétiques de miR-455-3p et 5p dans les articulations du genou de souris modèle OA et a identifié une dégénérescence inhibée du cartilage. L’expression de HIF-2α a également diminué de manière significative après le traitement par miR-455.
« Nos résultats nous aident non seulement à mieux comprendre la biologie de la régulation du cartilage et de la pathogenèse de l’arthrose, mais montrent également que miR-455 a le potentiel d’être développé en une nouvelle méthode thérapeutique pour le traitement de l’arthrose », explique Ito.
Des recherches considérables sont en cours pour utiliser les miARN comme thérapies ciblées pour une grande variété de maladies. Cette étude fournit un soutien solide pour l’utilisation des deux brins de miR-455 de cette manière pour l’arthrose.
Comment les régimes à base de plantes, méditerranéens et occidentaux affectent le microbiote intestinal et les maladies