Une étude intitulée « Les mutations IER3IP1 provoquent une microcéphalie par inhibition sélective du transport ER-Golgi », désormais publiée dans la revue en libre accès « Cellular and Molecular Life Sciences », fournit de nouvelles informations sur les causes moléculaires d'une maladie héréditaire rare et généralement mortelle appelée MEDS1. La maladie se caractérise par une microcéphalie (une tête trop petite avec un schéma cérébral simplifié), l'épilepsie et le diabète. Les enfants atteints meurent généralement à un âge précoce. La cause sous-jacente est des mutations du gène IER3IP1, qui code pour une petite protéine de la membrane du réticulum endoplasmique (RE). Cette protéine joue un rôle crucial dans le transport des molécules entre le RE et l’appareil de Golgi.
Les résultats de l'étude montrent pour la première fois que l'absence de IER3IP1 ou sa mutation entraîne un transport défectueux de certaines protéines essentielles au développement et à la survie des cellules nerveuses. De plus, l’absence de IER3IP1 entraîne une expansion des membranes du RE et une augmentation de l’activité des lysosomes. En outre, les scientifiques dirigés par le Dr Christoph Kaether, chef du groupe de recherche, ont découvert que le transport de certaines protéines de tri, ERGIC53 et le récepteur KDEL 2, est perturbé, ce qui conduit à une sécrétion défectueuse des protéines ER – un aspect qui n'était pas associé auparavant à IER3IP1.
De nouvelles découvertes pour la recherche fondamentale
Les découvertes des chercheurs de Jena sont particulièrement pertinentes pour la recherche fondamentale et élargissent notre compréhension du développement du cerveau. Bien que MEDS1 soit une maladie très rare et que les résultats n’offrent pas encore d’approches thérapeutiques directes, ils ouvrent de nouvelles possibilités de recherche sur des mécanismes similaires. Le parallèle avec une protéine apparentée, YIPF5, qui remplit des fonctions similaires et dont la mutation peut provoquer une maladie très similaire est particulièrement intéressant ici. Les connaissances acquises pourraient donc également être utiles à d’autres projets neurobiologiques.
Défis et nouvelles approches technologiques
« L'élucidation de ces relations complexes a été extrêmement difficile, notamment d'un point de vue technique », explique le Dr Kaether. Cependant, les progrès en protéomique et en analyse de la surface cellulaire ont permis à l’équipe de mesurer les différences subtiles dans le transport des protéines et les changements spécifiques dans la structure cellulaire provoqués par l’absence d’IER3IP1.
Approches potentielles pour les thérapies futures
Bien que les résultats de cette étude contribuent principalement à la recherche fondamentale, ils fournissent également des points de départ pour des stratégies thérapeutiques potentielles contre des maladies similaires. Il s'agit notamment d'approches telles que la correction ciblée du transport des protéines, la modulation de la réponse au stress du RE ou la thérapie génique.
