Weill Cornell Medicine a reçu une subvention de 3,4 millions de dollars sur quatre ans de l'Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales, qui fait partie des National Institutes of Health, pour une étude des détails et de la dynamique du processus auto-immune qui cause le diabète de type 1. Le Dr Suibing Chen, professeur de chirurgie de la famille Kilts et directeur du Center for Genomic Health de Weill Cornell Medicine, dirigera le projet. Le collaborateur de longue date du Dr Chen, le Dr Stephen Parker, professeur de médecine informatique et de bioinformatique, de génétique et de biostatistique humaine, et directeur du Epigénomic Metabolic Medicine Center (EM2C) au Caswell Diabetes Institute de l'Université de Michigan, est l'enquêteur multi-précision.
Selon l'American Diabetes Association, environ deux millions d'Américains ont un diabète de type 1, ce qui représente 5% à 10% de tous les cas de diabète aux États-Unis. Le trouble survient, généralement dans l'enfance ou au début de l'âge adulte, lorsque le système immunitaire attaque les cellules productrices d'insuline – connues sous le nom de cellules bêta – dans le pancréas. Avec des injections ou des perfusions d'insuline régulières, les personnes atteintes de diabète de type 1 peuvent avoir une durée de vie presque normale, mais elles ne peuvent souvent pas contrôler la glycémie de manière optimale, leur laissant des risques relativement élevés de complications liées au diabète telles que le cœur, le rein et les maladies rétiniennes.
Comment et pourquoi les cellules bêta sont attaquées par les cellules immunitaires et les anticorps n'ont jamais été bien comprises, bien qu'il existe des preuves que le processus nécessite généralement une sensibilité génétique ainsi qu'un ou plusieurs déclencheurs environnementaux.
Le Dr Chen et le Dr Parker et leurs équipes exploreront les facteurs génétiques et environnementaux dans le processus pathologique, et les interactions de ces facteurs, en utilisant des outils de laboratoire et de calcul avancés et puissants – par exemple, enregistrant comment les détails moléculaires des cellules bêta individuelles et des cellules immunitaires diffèrent entre les patients atteints de diabète de type 1 et d'individus en bonne santé.
L'équipe étudiera comment ces différences se manifestent et changent avec le temps, en utilisant des cultures de cellules tridimensionnelles appelées « organoïdes » – modélisant essentiellement les parties du pancréas où les cellules bêta sont trouvées et sont attaquées par des cellules immunitaires.
Des études génétiques antérieures ont éclairé plus de 100 emplacements spécifiques sur le génome humain où des anomalies ou des variantes sont associées à un risque plus élevé de diabète de type 1. La plupart de ces «loci à risque» ne sont pas dans les régions codant pour les protéines des gènes, ce qui suggère qu'ils ont normalement des fonctions indirectes et régulateurs – telles que la composition ou la baisse de l'activité d'un gène dans un contexte spécifique, ou contrôlant comment les segments des transcrits d'un gène sont épissés ensemble pour coder les protéines de différentes longueurs. Le Dr Chen et son équipe prévoient d'utiliser leur expertise collective dans le profilage cellulaire et la modélisation organoïde pour identifier les rôles réglementaires spécifiques de bon nombre de ces variantes de risque.
Comprendre, à ce niveau de détail, ce qui rend les gens sensibles au diabète de type 1 et, finalement, le déclenche pourrait transformer la gestion clinique de ce trouble. Les cellules bêta peuvent prendre des mois à des années pour s'éteindre entièrement, et donc il devrait être possible, en principe, de détecter puis d'arrêter le processus pathologique tandis que les patients conservent toujours une capacité naturelle d'insuline-réponse.
« Notre collaboration interdisciplinaire rassemble une expertise en génétique, génomique, biologie organoïde et méthodes de calcul pour découvrir la relation entre les influences génétiques et environnementales dans le diabète de type 1», A déclaré le Dr Parker.
« Nous nous attendons à ce que ces résultats aient un impact substantiel sur le développement de nouveaux marqueurs de progression de la maladie et des stratégies thérapeutiques,« a déclaré le Dr Chen, qui est également membre du Hartman Institute for Therapeutic Organ Regeneration at Weill Cornell Medicine.
