Les avancées récentes dans la lutte contre le diabète de type 2 (DT2) sont le fruit d'un projet collaboratif paneuropéen baptisé IMIDIA. Le SIB était chargé à la fois de coordonner la grande quantité de données des patients (en tant que Data Coordination Centre, DCC) et d'analyser ces données afin de trouver des biomarqueurs permettant une détection précoce de la maladie. Les principales conclusions de cette recherche incluent la découverte de molécules qui pourraient servir de biomarqueurs pour détecter la maladie jusqu'à neuf ans avant son diagnostic. Ces résultats ont été compilés dans deux publications marquant la réussite du projet IMIDIA, un partenariat public-privé de l'Initiative en matière de médicaments innovants (IMI) dirigé par Bernard Thorens de l'Université de Lausanne (UNIL). Le SIB, par l'intermédiaire de ses groupes Vital-IT (biologie computationnelle) et Swiss-Prot (biocuration experte), a depuis été sélectionné comme DCC dans deux autres projets IMI de lutte contre le diabète et devient un partenaire de référence pour la bioinformatique dans les programmes européens liés à la santé.
Des souris et des hommes – et du diabète : deux études révèlent de nouveaux marqueurs du DT2
Bien qu'il existe des options thérapeutiques pour traiter le diabète, aucune ne permet de prévenir ou de guérir la maladie. Cela a incité les chercheurs à tenter : 1) de comprendre les dysfonctionnements moléculaires à l'origine de la maladie et 2) d'identifier des biomarqueurs circulants qui pourraient prédire la susceptibilité d'une personne au DT2.
Dans une première étude, coordonnée par Mark Ibberson, auteur principal du groupe Vital-IT du SIB, et publiée dans Molecular Metabolism, l'équipe a identifié un gène clé associé au DT2. À l'aide d'une analyse de réseau intégrant des données transcriptomiques et phénotypiques, le gène Elovl2 est apparu comme étant lié à la sécrétion d'insuline chez la souris. Cette découverte a été confirmée dans des lignées de cellules bêta pancréatiques humaines, c'est-à-dire des cellules similaires à celles affectées par le DT2.
Dans une étude parallèle, menée par Bernard Thorens (UNIL) avec Leonore Wigger du groupe Vital-IT du SIB comme auteure principale et publiée dans Cell Reports, les chercheurs ont identifié plusieurs lipides comme biomarqueurs précoces potentiels du DT2. Une étude lipidomique préliminaire sur des souris, portant sur de nombreuses classes de lipides, a été suivie d'une analyse ciblée sur deux cohortes humaines, originaires de Suisse (CoLAUS) et de France (DESIR). Une classe particulière de lipides, les dihydrocéramides, était systématiquement élevée dans les groupes de participants à l'étude qui évoluaient vers le diabète, jusqu'à neuf ans avant le diagnostic.
Ces études ont réuni des équipes universitaires, des entreprises pharmaceutiques et une petite et moyenne entreprise (PME). En outre, les résultats, obtenus à partir d'expériences à grande échelle sur des souris, ont été validés par des cohortes de patients humains mises à disposition dans le cadre du projet IMIDIA (Innovative Medicines Initiative for Diabetes). Ces résultats soulignent donc le rôle déterminant des partenariats public-privé, tels que l'IMI, la plus grande initiative publique-privée en Europe, pour permettre de telles avancées et améliorer la santé publique.
Le SIB, centre de compétences suisse pour la bioinformatique et les données de santé
Au-delà de ces avancées scientifiques et de leurs applications cliniques potentielles, le rôle du SIB dans IMIDIA démontre la valeur et les capacités uniques de l'Institut en tant que centre de compétences dans le contexte des projets à grande échelle sur les données de santé.
En effet, ces projets sont confrontés à des défis majeurs tels que : rendre les données des patients interopérables tout en respectant leur sécurité ; concevoir des approches de modélisation innovantes pour analyser les données ; soutenir ces analyses avec une puissance de calcul appropriée ; relier les résultats à des bases de données organisées.
Le SIB réunit sous un même toit un savoir-faire en bioinformatique, des capacités de calcul haute performance (par exemple le groupe Vital-IT) ainsi qu'une expertise de pointe en biocuration (par exemple le groupe Swiss-Prot, qui gère la ressource d'informations sur les protéines la plus utilisée au monde). Le projet IMIDIA s'est notamment appuyé sur la base de connaissances SwissLipids, développée par Swiss-Prot en collaboration avec l'Initiative suisse en biologie des systèmes (SystemsX.ch). Cette bibliothèque complète de plus de 300 000 structures lipidiques connues et théoriquement possibles est enrichie d'informations sélectionnées par des experts sur le métabolisme des lipides, les interactions protéiques et leur présence dans les organites, les cellules, les tissus et les organes.
Outre son expertise en science des données, la position unique du SIB à l'interface entre les secteurs public et privé lui permet de s'associer de manière transparente à des partenaires universitaires et industriels afin d'accélérer la recherche et de la convertir en avantages pour la santé humaine.
Depuis son implication dans le projet IMIDIA, le rôle du SIB en tant que facilitateur dans le domaine des sciences de la vie, tant dans la curation des données que dans la bioinformatique, lui a valu d'être sélectionné comme DCC pour les projets de suivi : RHAPSODY et BEAt-DKD. Alors qu'IMIDIA et RHAPSODY, tous deux dirigés par Bernard Thorens à l'Université de Lausanne, se concentrent sur l'identification de nouveaux biomarqueurs pour le DT2, BEAt-DKD se concentre sur la recherche de biomarqueurs de la néphropathie diabétique (DKD), la principale cause d'insuffisance rénale, qui touche jusqu'à 1 personne sur 4 souffrant de diabète. Le SIB est le seul représentant suisse dans ce dernier projet.
Communiqué de presse complet (anglais - français - allemand)
Reference(s)
Cruciani-Guglielmacci C et al. Le phénotypage moléculaire de plusieurs souches de souris soumises à un stress métabolique révèle le rôle de l'Elovl2 dans la sécrétion d'insuline induite par le glucose. Molecular Metabolism 2017
Wigger L et al. Les dihydrocéramides plasmatiques sont des biomarqueurs candidats de la susceptibilité au diabète chez la souris et chez l'homme. Cell Reports 2017 ; 18 : 2269-2279
