Le corps humain est un système complexe et interconnecté, où des altérations causées par une maladie peuvent favoriser le début des autres. Cette tendance à certaines maladies se produit ensemble, au-delà de ce qui serait attendu par hasard, est appelée cooccurrence. Ainsi, bien qu'il existe des maladies avec une cooccurrence largement connue dans certains groupes de patients, tels que la maladie de Crohn et le développement d'ulcères, de nombreux mécanismes moléculaires qui les expliqueraient étaient, jusqu'à présent, inconnus.
Une étude du Barcelone Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) a analysé les données moléculaires de plus de 4 000 patients et 45 maladies en utilisant une méthode de calcul nouvellement développée. Cette recherche représente le plus grand effort à ce jour pour expliquer scientifiquement les associations cliniques entre les maladies. Les résultats montrent que 64% des connexions médicalement connues sont liées par des similitudes dans l'expression des gènes et fournissent des indices pertinents sur les mécanismes biologiques qui les relient.
En utilisant des données de séquençage d'ARN, une technologie qui permet aux chercheurs de lire quels gènes sont actifs chez chaque patient, ils ont pu retracer les relations entre les maladies complexes, observant des interactions positives dans lesquelles la présence d'une maladie favorise le début des autres, comme c'est le cas avec l'asthme et la maladie de Parkinson; ou des interactions négatives, dans lesquelles certains patients atteints d'une seule maladie semblent être protégés contre le développement d'autres, comme entre le cancer et les maladies neurodégénératives comme celle de Huntington.
Nous savons depuis des années que les patientes atteintes de la maladie de Huntington développent moins de tumeurs solides, telles que le cancer du poumon ou du sein, que ce qui devrait être prévu par hasard. Cette étude fournit une explication moléculaire possible de ce phénomène, révélant que de nombreux processus biologiques associés à la maladie de Huntington suivent les voies opposées à celles du cancer. Nous pouvons désormais étudier ces mécanismes et en apprendre. «
Beatriz Urda, chercheur au BSC et auteur principal de l'étude
Les résultats indiquent que le système immunitaire agit comme l'axe central de ces interactions, car des altérations courantes des voies immunitaires ont été détectées dans 95% des maladies cliniquement apparentées. En outre, l'étude identifie de nouvelles associations possibles, telles que le syndrome de Down et le lupus, ce qui pourrait améliorer le diagnostic de certaines maladies et le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Groupes de patients et médecine personnalisée
Cependant, bon nombre de ces cooccurrences n'ont été détectées qu'en divisant les individus avec la même maladie en sous-groupes selon leurs profils moléculaires. c'est-à-dire en regroupant les patients qui ont les mêmes gènes actifs ou inactifs. Par exemple, certains sous-groupes de patientes atteintes d'un cancer du sein ont été observées présentant des liens moléculaires avec l'autisme ou le trouble bipolaire, tandis que d'autres démontrent une interaction négative qui pourrait potentiellement les protéger de la sclérose en plaques.
« L'étude a révélé que de nombreuses associations n'émergent que chez certains patients, ce qui expliquerait pourquoi deux personnes atteintes de la même maladie peuvent avoir des trajectoires cliniques complètement différentes. Cette approche nous permet d'identifier les associations potentiellement sous-diagnostiquées et de proposer des mécanismes moléculaires pour expliquer les liens cliniques qui ont été mal comprités jusqu'à présent », a souligné Urda.
Cette nouvelle méthodologie pourrait également être particulièrement utile pour étudier les maladies rares, « qui sont souvent plus difficiles à caractériser en raison de la rareté des données cliniques. Malgré ces limitations, la méthode de calcul a une capacité de détection des interactions comparables à celle des maladies plus communes et pourrait ouvrir la porte à une meilleure compréhension de ces pathologies minoritaires », explique Alfonso Valence, professeur d'Icrea, étude des leaders de l'étude du leader de la vie de la vie de la vie.
Cette recherche aide non seulement à expliquer les phénomènes cliniques observés pendant des décennies, mais ouvre également de nouvelles voies pour anticiper les maladies qu'un patient pourrait développer et pour adapter les traitements de manière plus préventive et personnalisée. Il souligne ainsi le potentiel d'intégration des informations cliniques et génomiques pour mieux comprendre les maladies, non pas en tant qu'entités isolées, mais dans le cadre d'un système interconnecté par leurs caractéristiques moléculaires sous-jacentes.
Suite à la collecte de toutes les données pertinentes et à l'étude de toutes les interactions, l'équipe scientifique de BSC a lancé une ressource Web ouverte au public et à la communauté scientifique. Cette plate-forme permet une exploration interactive des associations positives et négatives entre de nombreuses maladies, ainsi que les mécanismes moléculaires possibles derrière chaque lien.
