betaJUDO: fonction des cellules bêta dans les formes juvéniles du diabète et de l'obésité

Dans de nombreux pays occidentaux, une obésité sévère est la principale cause à l'origine du nombre croissant d'individus développant un diabète de type 2 dès l'enfance et l'adolescence. En tant que partenaire du projet européen betaJUDO (de l'anglais "beta-cell function in Juvenile Diabetes and Obesity"), le Centre luxembourgeois de biomédecine systémique (LCSB) de l'Université du Luxembourg s'attache à retracer les causes et les processus de cette maladie métabolique. Les chercheurs du LCSB analysent les vastes données recueillies lors de tests de laboratoire et d'essais cliniques menés par leurs partenaires du projet. L'objectif à long terme est de mettre au point des médicaments capables, sinon de guérir, au moins de freiner le développement de la maladie et des problèmes de santé qui y sont associés.

La hausse du diabète de type 2 chez les enfants et les adolescents s'explique par une cause tout à fait claire: l'obésité. Mais quels sont exactement les facteurs déclencheurs du diabète dans l'organisme des enfants en surpoids? Les chercheurs ne disposent pas d'informations suffisantes pour répondre à cette question. Des études antérieures ont révélé que bon nombre de ces enfants présentaient des taux élevés d'insuline durant la petite enfance, mais que, par la suite, leur sécrétion d'insuline diminuait progressivement au point que leur glycémie finisse par devenir incontrôlable. Les experts soupçonnent que l'hypersécrétion d'insuline soit un signe annonciateur de la maladie métabolique – et qu'elle puisse être la clé d'une meilleure gestion de l'obésité et du diabète.

Dans le cadre du projet betaJUDO, des partenaires issus d'établissements hospitaliers, d'instituts de recherche et de sociétés pharmaceutiques travaillent de concert pour étudier le rôle joué par les cellules des îlots pancréatiques produisant l'insuline au cours de la maladie. De par son expertise en bio-informatique, le LCSB est responsable du traitement, de l'analyse et de la sécurité des données. "Ces tâches constituent une base essentielle à l'obtention de résultats bien étayés et à leur interprétation", déclare le Dr Katharina Paulmichl du département de médecine de l'enfant et de l'adolescent de la Clinique universitaire de Salzbourg, une clinicienne participant à l'étude.

Comprendre le développement de la maladie

En premier lieu, des données sont obtenues à partir de tests pratiqués sur des cellules en laboratoire. Les chercheurs ont déjà établi un système cellulaire qui illustre l'évolution de la sécrétion d'insuline sur une période donnée. Au départ, les cellules libèrent une grande quantité d'insuline sous l'effet d'une stimulation correspondante. En quelques jours, la sécrétion d'insuline diminue. Ainsi, un processus qui se déroule sur plusieurs années dans l'organisme d'un enfant ne prend pas plus d'une semaine en laboratoire.

Les scientifiques étudient actuellement le métabolisme de ces cellules à plusieurs niveaux. Les partenaires du projet à l'Université de Genève, par exemple, déterminent toutes les protéines qui se forment à l'intérieur de la cellule à différents moments. Des scientifiques de l'Université d'Uppsala, en Suède, mènent des études lipidomiques et transcriptomiques. Ils mesurent les lipides, ou graisses, à partir de la cellule et déterminent les gènes qui sont activés dans la cellule et transcrits en molécule d'ARN messager.

"De cette façon, nous essayons de comprendre quelles voies métaboliques sont potentiellement affectées par la maladie dans les cellules", explique le Dr Kirsten Roomp du LCSB. "Dans un deuxième temps, nous étudions ce qui se produit lorsque nous administrons divers médicaments aux cellules." Les médicaments testés sont actuellement utilisés pour traiter le diabète chez les adultes puisqu'il n'existe pas encore de médicaments approuvés pour le traitement des enfants.

Dans la partie clinique du projet, des données sont recueillies chez des enfants suivant un traitement médical contre l'obésité. Les médecins utilisent par exemple l'épreuve d'hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO) pour observer les variations de la sécrétion d'insuline chez ces enfants. Ils étudient également la répartition des cellules de graisse brune dans l'organisme et les taux d'acides gras dans le sang. Par ailleurs, en effectuant des analyses d'ADN, les chercheurs espèrent identifier les gènes qui jouent un rôle dans l'apparition de l'obésité et du diabète.

Analyse de données basée au Luxembourg

Pour collecter les résultats des tests cliniques pratiqués sur les différents sites sous une forme normalisée, les chercheurs du LCSB ont mis en place un portail de gestion de données sur lequel les médecins peuvent entrer directement leurs résultats de mesure. "Nous pouvons ainsi uniformiser et regrouper les données provenant des différents partenaires du projet et en rassembler une plus grande quantité à des fins d'analyses ultérieures", indique le Dr Roomp. "Nous espérons que les tests de laboratoire feront apparaître des mécanismes métaboliques semblables à ceux qui ressortent de nos analyses d'ADN. Ceci nous donnerait des indices pour établir de nouvelles cibles thérapeutiques."

Le plan pour la prochaine phase du projet consiste à tester un premier agent actif dans le cadre d'un essai clinique. Les partenaires du projet sélectionnent actuellement le meilleur candidat afin de commencer l'essai clinique par l'étude de 50 enfants souffrant d'obésité. "Grâce à une meilleure compréhension fondamentale et à des stratégies thérapeutiques construites sur cette base, nous comptons à terme sur une amélioration des traitements destinés aux enfants et aux adolescents obèses", déclare Katharina Paulmichl de Salzbourg.

  • Mis à jour le 21-04-2015