18 décembre 2020
Le Fonds de dotation McKnight pour les neurosciences a sélectionné trois projets pour recevoir le prix 2021 de la neurobiologie des troubles du cerveau. Les bourses totaliseront $900000 sur trois ans pour la recherche sur la biologie des maladies du cerveau, chaque projet recevant $300000 entre 2021 et 2024.
Les prix de neurobiologie des troubles cérébraux (NBD) soutiennent la recherche innovante de scientifiques américains qui étudient les maladies neurologiques et psychiatriques. Les prix encouragent la collaboration entre les neurosciences fondamentales et cliniques pour traduire les découvertes de laboratoire sur le cerveau et le système nerveux en diagnostics et thérapies visant à améliorer la santé humaine.
«C'est passionnant d'avoir l'opportunité de soutenir certains des plus grands neuroscientifiques du pays dans leur recherche pionnière», a déclaré Ming Guo, MD, Ph.D., président du comité des prix et professeur en neurologie et pharmacologie à l'UCLA David Geffen School of Medicine . «Les lauréats de cette année mènent des recherches sur des problèmes qui affectent un grand nombre de personnes et la société dans son ensemble: la maladie de Parkinson, les migraines et l'épidémie de douleur chronique qui sous-tend la crise des opioïdes. En comprenant la neurobiologie sous-jacente de la propagation des maladies et le fonctionnement de ces troubles cérébraux au niveau réseau et cellulaire, nous ouvrons la voie à de nouvelles façons de les prévenir, de les minimiser et de les traiter.
Les prix sont inspirés par les intérêts de William L. McKnight, qui a fondé la McKnight Foundation en 1953 et souhaitait soutenir la recherche sur les maladies du cerveau. Sa fille, Virginia McKnight Binger, et le conseil de la McKnight Foundation ont créé le programme de neurosciences McKnight en son honneur en 1977.
Plusieurs prix sont décernés chaque année. Les trois lauréats de cette année sont:
- Rui Chang, Ph.D., professeur adjoint, départements de neurosciences et de physiologie cellulaire et moléculaire, École de médecine de l'Université de Yale; et Sreeganga Chandra, Ph.D., professeur agrégé, départements de neurologie et de neurosciences, école de médecine de l'Université Yale, New Haven, CT
De l'intestin au cerveau: comprendre la propagation de la maladie de Parkinson: Le Dr Chang et le Dr Chandra visent à découvrir comment la maladie de Parkinson se propage de l'intestin au cerveau via le nerf vague et à explorer des moyens de ralentir ou d'inhiber cette propagation. - Rainbo Hultman, Ph.D., Professeur adjoint, Département de physiologie moléculaire et de biophysique, Iowa Neuroscience Institute - Carver College of Medicine, Université de l'Iowa, Iowa City, IA
Connectivité électrique à l'échelle du cerveau dans la migraine: vers le développement de thérapies en réseau: Les recherches du Dr Hultman permettront de créer une carte à l'échelle du cerveau de l'activité électrique présente dans les migraines et de tester l'effet de la thérapeutique sur cette activité. - Gregory Scherrer, Ph.D., professeur agrégé, Département de biologie cellulaire et physiologie, UNC Neuroscience Center, Université de Caroline du Nord, Chapel Hill, Caroline du Nord
Élucider la base neurale du désagrément de la douleur: circuits et nouvelles thérapies pour mettre fin à la double épidémie de douleur chronique et de dépendance aux opioïdes: Le travail du Dr Scherrer se concentre sur la découverte de la manière dont les neurones du cerveau traitent les informations sur la douleur comme première étape pour trouver de nouvelles et meilleures façons de soulager la douleur chronique sans les effets secondaires négatifs de nombreux analgésiques courants.
Avec 87 lettres d'intention reçues cette année, les prix sont très compétitifs. Un comité de scientifiques distingués examine les lettres et invite quelques chercheurs à soumettre des propositions complètes. En plus du Dr Guo, le comité comprend Sue Ackerman, Ph.D., Université de Californie, San Diego; Susanne Ahmari, MD, Ph.D., École de médecine de l'Université de Pittsburgh; Robert Edwards, MD, Université de Californie, San Francisco; Andre´ Fenton, Ph.D., Université de New York; Tom Lloyd, MD, Ph.D., École de médecine Johns Hopkins; et Harry Orr, Ph.D., Université du Minnesota.
Les lettres d'intention pour les bourses 2022 doivent être envoyées au plus tard le 15 mars 2021.
À propos du Fonds de dotation McKnight pour les neurosciences
Le fonds de dotation McKnight pour les neurosciences est une organisation indépendante financée exclusivement par la fondation McKnight de Minneapolis, dans le Minnesota, et dirigée par un conseil d’éminents neuroscientifiques de tout le pays. La Fondation McKnight soutient la recherche en neurosciences depuis 1977. La Fondation a créé le Fonds de dotation en 1986 afin de concrétiser l’une des intentions du fondateur William L. McKnight (1887-1978), l’un des premiers dirigeants de la société 3M.
Le Fonds de dotation décerne trois types de récompenses chaque année. En plus des prix de neurobiologie des troubles cérébraux, il s'agit des prix McKnight Innovations technologiques en neurosciences, qui fournissent des fonds de démarrage pour développer des inventions techniques pour faire progresser la recherche sur le cerveau; et les McKnight Scholar Awards, qui soutiennent les neuroscientifiques dans les premières étapes de leur carrière de chercheur.
Prix NBD 2021
Rui Chang, Ph.D., professeur adjoint, départements de neurosciences et de physiologie cellulaire et moléculaire, École de médecine de l'Université de Yale
Sreeganga Chandra, Ph.D. Professeur agrégé, départements de neurologie et de neurosciences, École de médecine de l'Université de Yale
De l'intestin au cerveau: comprendre la propagation de la maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson est une maladie dégénérative neurologique largement connue mais toujours mystérieuse qui affecte considérablement la qualité de vie. On ne sait pas exactement comment la maladie se déclenche, mais des recherches récentes indiquent qu'au moins certains cas de Parkinson proviennent de l'intestin et se propagent au cerveau via le nerf vague, un nerf long, complexe et multiforme reliant de nombreux organes au cerveau.
Le Dr Chang et le Dr Chandra portent cette vision de la propagation intestinale au cerveau au niveau supérieur avec leurs recherches. Leurs deux premiers objectifs visent à identifier exactement quelles populations de neurones vagaux transmettent la maladie de Parkinson et le processus par lequel l'intestin et ces neurones interagissent. L'expérience utilise un modèle de souris, des injections de protéines qui peuvent induire la maladie de Parkinson et un nouveau processus pour étiqueter et ablater sélectivement (arrêter) des types spécifiques de neurones. Grâce à des expériences dans lesquelles certains neurones sont ablatés, la protéine introduite et les souris examinées pour la maladie de Parkinson, l'équipe se concentrera sur des candidats spécifiques. Dans le troisième objectif, l'équipe espère découvrir le mécanisme par lequel la maladie est transportée au niveau moléculaire dans les neurones.
La recherche est un effort collaboratif et interdisciplinaire qui s'appuie sur l'expérience du Dr Chang en matière de recherche sur le nerf vagal et le système entérique et sur l'expertise du Dr Chandra dans la maladie de Parkinson et sa pathologie. On espère qu'avec une meilleure compréhension plus précise de la manière dont la maladie atteint le cerveau, de nouvelles cibles plus éloignées du cerveau pourront être identifiées pour un traitement plus précis, permettant au traitement de retarder ou de diminuer l'apparition de la maladie de Parkinson sans nuire au cerveau ou affectant les nombreuses autres fonctions importantes du nerf vagal extraordinairement complexe ou du système entérique.
Rainbo Hultman, Ph.D., professeur adjoint, Département de physiologie moléculaire et biophysique, Iowa Neuroscience Institute - Carver College of Medicine, Université de l'Iowa
Connectivité électrique à l'échelle du cerveau dans la migraine: vers le développement de thérapies en réseau
La migraine est un trouble répandu et souvent débilitant. Il est complexe et notoirement difficile à traiter; les personnes atteintes présentent des symptômes différents, souvent déclenchés par une hypersensibilité sensorielle, qui peuvent inclure des douleurs, des nausées, une déficience visuelle et d'autres effets. La migraine affecte plusieurs parties interconnectées du cerveau, mais pas toujours de la même manière, et les traitements n'auront souvent pas le même effet d'une personne à l'autre. La recherche du Dr Hultman propose d'examiner les migraines à l'aide de nouveaux outils dans le but d'éclairer de nouvelles voies de traitement.
La recherche s'appuie sur la découverte par son équipe des facteurs électomiques, des mesures des modèles d'activité électrique dans le cerveau liés à des états cérébraux spécifiques. En utilisant des implants pour mesurer l'activité cérébrale dans des modèles murins représentant à la fois la migraine aiguë et chronique, son équipe observera quelles parties du cerveau d'une souris sont activées et dans quelle séquence sur une échelle de la milliseconde pour la première fois. L'apprentissage automatique aidera à organiser les données collectées, et les cartes d'électomes créées peuvent être utilisées pour aider à identifier les parties du cerveau touchées et comment l'électome change au fil du temps, en particulier lors de l'apparition de la chronicité. L'expérience examine également les modèles d'activité électrique liés à la réponse comportementale; par exemple, les signaux électriques observés dans le cerveau d'un sujet qui cherche à éviter les lumières vives peuvent offrir un moyen de prédire des réponses plus sévères à la migraine.
Une deuxième partie de la recherche du Dr Hultman utilisera ensuite les mêmes outils pour examiner le fonctionnement des thérapies et prophylactiques disponibles. Les facteurs électomiques des sujets traités avec ces agents thérapeutiques seront collectés et comparés aux témoins pour identifier les parties du cerveau affectées et de quelle manière, aidant à révéler l'effet de chaque traitement / prophylactique, ainsi que les effets de la céphalée due à la surutilisation des médicaments, un effet secondaire fréquent chez les personnes souffrant de migraine qui cherchent à gérer leur état.
Gregory Scherrer, Ph.D., professeur agrégé, Département de biologie cellulaire et physiologie, UNC Neuroscience Center, Université de Caroline du Nord
Élucider la base neuronale du désagrément de la douleur: circuits et nouvelles thérapies pour mettre fin à la double épidémie de douleur chronique et de dépendance aux opioïdes
La douleur est la façon dont notre cerveau perçoit les stimuli potentiellement nocifs, mais ce n'est pas une seule expérience. Il est multidimensionnel, impliquant des transmissions des nerfs à la moelle épinière et au cerveau, le traitement du signal, le déclenchement d'une action réflexive, puis le suivi de l'activité neuronale impliquée dans des actions pour apaiser la douleur à court terme et des processus d'apprentissage complexes pour l'éviter dans l'avenir.
La douleur est également au cœur de ce que le Dr Scherrer considère comme deux épidémies interdépendantes: l'épidémie de douleur chronique, qui touche quelque 116 millions d'Américains, et l'épidémie d'opioïdes qui résulte de l'utilisation abusive de médicaments puissants et souvent addictifs pour la traiter. Dans ses recherches, le Dr Scherrer cherche à découvrir exactement comment le cerveau encode le désagrément de la douleur. De nombreux médicaments cherchent à affecter ce sentiment de désagrément, mais sont souvent excessifs et déclenchent également les circuits de récompense et de respiration, conduisant à la dépendance (et par extension à la surutilisation) et à l'arrêt respiratoire responsable des décès liés aux opioïdes.
L'équipe du Dr Scherrer générera une carte à l'échelle du cerveau des circuits émotionnels de la douleur en utilisant le piégeage génétique et l'étiquetage des neurones activés par la douleur avec des marqueurs fluorescents. Deuxièmement, les cellules cérébrales activées seront séparées et leur code génétique sera séquencé, à la recherche de récepteurs communs sur ces cellules qui pourraient être des cibles thérapeutiques. Enfin, la recherche examinera les composés dans les bibliothèques chimiques conçus pour interagir avec l'un de ces récepteurs cibles identifiés; les effets de ces composés sur le désagrément de la douleur; et si ces composés comportent également un risque de surutilisation ou affectent le système respiratoire. En fin de compte, l'intention est d'aider à trouver de meilleures façons de soulager tous les types de douleur et d'améliorer le bien-être et la qualité de vie des patients qui en font l'expérience.
