Explorer la neuro-invasion des prions grâce à la modélisation

Explorer la neuro-invasion des prions grâce à la modélisation

Les maladies à prions, ou encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST), sont des pathologies neurodégénératives provoquées par l'accumulation de conformères mal repliés (PrPSc) de la protéine prion cellulaire (PrPC). Ces conformères pathologiques se propagent dans le système nerveux central, transformant PrPC en assemblages insolubles. Les variations cliniques des EST, attribuées à des souches spécifiques de prions, résultent de différences dans les structures de PrPSc.

Dans une étude publiée dans iScience, des chercheurs de l’équipe Macro-Assemblages Protéiques et Maladies à Prions (MAP2) de l’unité Virologie et Immunologie Moléculaires – VIM (UMR 0892 INRAE/UVSQ/UPSaclay, Jouy-en-Josas) ont développé un modèle stochastique de réaction-diffusion basé sur l’algorithme de Gillespie pour explorer la neuro-invasion des prions. Ce modèle intègre des avancées récentes sur la diversité structurelle de PrPSc et les réponses des tissus à l’accumulation de PrPSc. Les résultats montrent que la combinaison de non-linéarités dans ce système complexe reproduit des caractéristiques clés de la propagation des prions, comme les phénotypes spécifiques des souches, les tropismes tissulaires, et la co-propagation de plusieurs souches. De plus, le modèle clarifie le rôle du connectome dans le processus de neuro-invasion.

Cette approche propose une alternative innovante aux paradigmes actuels pour comprendre les mécanismes des maladies à prions. Elle ouvre la voie à des perspectives prometteuses pour étudier les interactions entre souches et tissus, tout en mettant en lumière l’importance de la modélisation pour décrypter les dynamiques de ces pathologies complexes.

 

Voir aussi

Fornara B, Igel A, Béringue V, Martin D, Sibille P, Pujo-Menjouet L, Rezaei H (2024) The dynamics of prion spreading is governed by the interplay between the non-linearities of tissue response and replication kinetics. IScience 27:111381

Contact : basile.fornara@inrae.fr / human.rezaei@inrae.fr