Une équipe de chercheurs de l’Université de Fribourg et du centre médical universitaire de Greifswald vient de franchir une étape déterminante dans la compréhension des maladies métaboliques. Publiée le 2 janvier 2025 dans la prestigieuse revue Nature Genetics, leur étude dévoile comment des variantes génétiques rares influencent fortement le métabolisme humain, ouvrant de nouvelles perspectives pour le diagnostic et le traitement de ces pathologies complexes.
Des découvertes inédites : 192 associations gènes-métabolites
En analysant génétiquement plus de 4 700 participants de l’étude allemande GCKD (portant sur les maladies rénales chroniques), les chercheurs ont identifié 192 liens significatifs entre des gènes et des métabolites (produits biochimiques du métabolisme) dans le plasma sanguin et l’urine. Plusieurs de ces associations étaient totalement inconnues jusqu’à présent.
Selon le Pr Dr. Anna Köttgen, directrice de l’Institut d’épidémiologie génétique de l’Université de Fribourg et co-responsable de l’étude :
« Cette avancée révèle le rôle précis de certains gènes dans les processus métaboliques et explique comment des variations génétiques peuvent entraîner des dysfonctionnements majeurs. Ces découvertes pourraient transformer la compréhension des maladies métaboliques et ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques. »
Pour traduire ces données génétiques en connaissances cliniques, les résultats ont été intégrés dans des modèles numériques du métabolisme humain, permettant de simuler les impacts des mutations sur les processus biologiques complexes.
Variantes rares, conséquences majeures
Contrairement aux études précédentes qui se concentraient principalement sur les mutations fréquentes, cette recherche met en lumière des variantes génétiques rares et leurs effets souvent sous-estimés.
Un exemple marquant est la découverte d’un gène impliqué dans le métabolisme des sulfates. Une mutation de ce gène peut perturber ce processus vital, augmentant ainsi le risque de troubles musculo-squelettiques, tels que des anomalies de croissance ou une fragilité osseuse accrue.
L’équipe a également approfondi l’étude d’un gène déjà connu pour son lien avec le syndrome de Hartnup, un trouble métabolique rare affectant l’absorption de certains acides aminés. Cette nouvelle compréhension de son fonctionnement pourrait permettre de mieux diagnostiquer et traiter ce type d’anomalie.
Modèles numériques : un outil révolutionnaire
L’un des points forts de cette étude réside dans l’utilisation de modèles virtuels de métabolisme humain, conçus grâce à des technologies numériques avancées. Ces simulations permettent de cartographier précisément l’impact des variantes génétiques sur les processus biochimiques.
Le Pr Dr. Johannes Hertel, spécialiste en médecine systémique au centre médical universitaire de Greifswald, explique :
« Ces répliques numériques du corps humain nous offrent une compréhension inédite des interactions entre les gènes et le métabolisme. Elles ouvrent également la possibilité de tester virtuellement des interventions thérapeutiques avant leur application clinique. »
Vers de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques
Au-delà des découvertes fondamentales, cette recherche offre des perspectives concrètes pour la médecine personnalisée. En identifiant des biomarqueurs liés aux variantes génétiques, les chercheurs espèrent développer des outils de diagnostic plus précis pour diverses maladies métaboliques.
La première auteure de l’étude, Nora Scherer, souligne :
« Ces résultats nous permettent de valider et d’élargir notre compréhension des relations entre certains gènes et les processus métaboliques. Ils posent les bases de traitements ciblés, adaptés aux caractéristiques génétiques de chaque individu. »
Une collaboration scientifique d’envergure
Cette recherche a été menée dans le cadre de programmes financés par la Fondation allemande pour la recherche, notamment le projet spécial 1453 « NephGen » et le SFB 1597 « Small Data » de l’Université de Fribourg. Ces initiatives interdisciplinaires réunissent des experts en génétique, en épidémiologie et en modélisation numérique.
Une avancée prometteuse pour la médecine
Avec ses 192 associations inédites entre gènes et métabolites, cette étude marque un tournant dans la recherche sur les maladies métaboliques. En combinant analyses génétiques, biochimie et modélisation numérique, elle jette les bases d’une médecine de précision, capable de diagnostiquer et de traiter efficacement des troubles métaboliques complexes.
Les chercheurs espèrent que ces travaux ouvriront la voie à des thérapies personnalisées qui changeront durablement le visage de la prise en charge des maladies métaboliques. Cette révolution scientifique, issue d’une collaboration internationale, démontre une fois de plus l’importance de la génétique dans la compréhension des mécanismes fondamentaux de la santé humaine.
Amina Azoune
