Projet ANR-15-CE16-0008 – miRNAsandbrainaging : Rôle des microARNs dans les déficits du comportement social associés au vieillissement
Programme : Exploration du système nerveux dans son fonctionnement normal et pathologique (DS0407) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Eduardo Gascon (Aix-Marseille Université_Institut de Neurosciences de la Timone)
Partenaires : Laboratoire public
Montant : 282000.0 euros
Date de début : 2016
Durée : 48 mois
Résumé : Le vieillissement est le processus par lequel les cellules, tissus, et organes se détériore avec l’âge. Cette senescence interfère souvent avec le fonctionnement normal de l’organisme et représente alors un défi majeur pour la survie de l’organisme. Les données démographiques indiquent sans équivoque que la population mondiale est vieillissante, entrainant une incidence accrue de maladies liées à l'âge. Par conséquent, le vieillissement est devenu une priorité absolue dans la recherche biomédicale.
Chez l’Homme, les conséquences du vieillissement sont dévastatrices sur le système nerveux. Ainsi, le vieillissement est généralement associé avec des déficits fonctionnels s’étendant de déficiences légères à la perte totale de fonctions cérébrales comme dans les cas de démence. Il est bien établi que le vieillissement du cerveau est propre à chaque individu. En effet, un sous-ensemble d'individus âgés maintien des capacités cérébrales optimales (vieillissement physiologique) tandis que d’autres éprouvent une baisse fonctionnelle mesurable (vieillissement pathologique) supportant la notion que le cerveau possède certains mécanismes pour faire face aux effets nuisibles du vieillissement. Cependant la nature de ces mécanismes reste largement inconnue.
Les microARNs (miARNs) sont de petits ARNs non-codant qui régulent l’expression post-transcriptionnelle de gènes en inhibant la traduction ou en dégradant des ARN messagers (ARNm) ciblés. Beaucoup de miARNs sont perturbés pendant la sénescence cellulaire, le vieillissement et/ou les états pathologiques. Cependant, jusqu'ici, peu de miARNs ont été associés à des altérations liés à l'âge dans des fonctions cellulaires. Ici, nous proposons examiner en profondeur le rôle des miARNs au cours du vieillissement cérébral. En utilisant une approche pluridisciplinaire, les objectifs de ce projet sont les suivants :
1. Etude des mécanismes moléculaires dépendante de l’âge conduisant à une réduction des miARNs dans le cerveau. Utilisant miR-124 comme paradigme et des modèles in vitro, nous déterminerons les facteurs moléculaires responsables de la dérégulation des niveaux des miARNs. 
2. Obtention d'une carte détaillée des changements moléculaires associés au vieillissement physiologique et pathologique. Des souris âgées seront soumises à divers tests comportementaux et classées en différentes catégories selon leur performances. Par la suite, des régions cérébrales apparentées à ces tests ainsi que des régions contrôles seront isolées et soumises à une extraction  d’ARN et des protéines. Un séquençage à haut débit (incluant les miARNs et les ARNm) ainsi qu’une étude quantitative du protéome seront effectués sur ces échantillons. Les résultats seront ensuite analysés en utilisant une approche bioinformatique novatrice qui tiendra compte de la performance comportementale, de la région anatomique et des changements concomitants des leurs cibles au niveau du ARNm et de la protéine. Ensemble, cette analyse fournira une description détaillée  des modifications moléculaires associées au vieillissement aussi bien que des corrélations potentielles avec la perte ou la conservation des fonctions cérébrales.
3. Validation fonctionnelle de nouveaux miARNs impliqués dans le vieillissement. Sur la base des données précédentes, le role des miARNs candidats dans le vieillissement physiologique et pathologique sera testé in vivo en utilisant des injections intracérébrales de vecteurs adéno-associés (AAVs). Ces vecteurs, incorporant les dernières avancées technologiques en édition du génome (e.g. CRISPR/Cas9), permettront de réaliser des modifications génétiques ciblées dans des réseaux neuronaux spécifiques. L’injection d’AAVs représentent donc une technologie simple, sure et efficace pour manipuler in vivo les niveaux des miARNs candidats. Enfin, les conséquences de l’altération de l’expression des miARNs seront explorées au niveau morphologique, électrophysiologique et comportemental.