Quand la biologie moléculaire rencontre les mathématiques :

Quand la biologie moléculaire rencontre les mathématiques :
Identification d'un nouveau régulateur du développement du foie

Durant le développement du foie, les cellules acquièrent progressivement les fonctions spécifiques à cet organe. Par exemple, les cellules du foie foetal sont initiallement incapables de produire du glucose, mais elles acquièrent cette propriété peu avant la naissance. De manière similiaire, les canaux biliaires qui véhiculent la bile à travers le foie se forment durant la vie foetale, mais leur structure n'atteint la maturité qu'aux alentours de la naissance.

Céline Demarez, dans l'équipe de Frédéric Lemaigre, vient de découvrir que le microARN appelé miR-337 contrôle la maturation des hépatocytes et des cholangiocytes, qui, respectivement, remplissent les fonctions métaboliques du foie et délimitent les canaux biliaires.

MiR-337 fait partie d'un réseau de gènes qui collectivement contrôlent le développement du foie. Les microARN sont de petits ARN non codants qui ajustent finement la concentration des protéines dans les cellules. Ils exercent cette action en freinant la traduction des ARN messagers en protéines.

Claude Gérard, un expert en modélisation mathématique de processus biologiques et membre de l'équipe de Frédéric Lemaigre, a eu recours à des moyens computationnels pour prédire le mode d'action de miR-337 sur le réseau de gènes et sur le développement du foie. Les prédictions mathématiques ont ensuite été testées et validées expérimentalement à l'aide de souris transgéniques.

Le travail est important pour les scientifiques qui produisent des cellules de foie en culture, en vue de traiter des patients atteints de déficience hépatique. L'ajustement fin de la synthèse des protéines est nécessaire pour que les cellules produites en culture présentent une qualité et une sécurité suffisante lors d'applications thérapeutiques. Le travail illustre aussi la puissance des mathématiques comme outil de prédiction et d'aide à la conception des expériences.

Article décrivant ces recherches

MicroRNA-337-3p controls hepatobiliary gene expression and transcriptional dynamics during hepatic cell differentiation

Demarez Céline, Gérard Claude, Cordi Sabine, Poncy Alexis, Achouri Younes, Dauguet Nicolas, Rosa David A., Gunning Patrick T., Manfroid Isabelle, Lemaigre Frédéric P.

Hepatology. 2018, 67(1):313-327