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Rencontre avec Mohsen Nemat-Gorgani, PhD, membre de l’équipe SGTC

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Dans ce mercredi de la science de l’OMF (#OMFScienceWednesday), nous avons le plaisir de vous présenter un membre central de l’équipe du Centre de recherche collaboratif EM/SFC financé par l’OMF au centre de technologie du génome de Stanford (SGTC), Mohsen Nemat-Gorgani, PhD. Le Dr Nemat-Gorgani dirige une équipe chargée d’étudier les globules rouges (RBC) chez les patients atteints d’EM/SFC. Mohsen a partagé son histoire avec OMF:

Mohsen Nemat-Gorgani, PhD, membre de l’équipe SGTC

« Je suis né et j’ai grandi en Iran et j’ai fait mes études supérieures au Royaume-Uni. En 1974, j’ai obtenu un doctorat en biochimie à l’Université de Warwick et après un an de formation postdoctorale à Vanderbilt, je suis retourné en Iran. En tant que professeur invité à l’Université de Téhéran, je suis arrivé au centre de technologie du génome de Stanford (SGTC) et j’ai continué à travailler comme attaché de recherche à la fin du congé sabbatique. Lorsque j’étais au Centre, j’ai participé à des projets technologiques variés et il y a deux ans, après une brève absence du Centre, j’ai commencé à travailler sur l’EM/SFC.

Lors de ma participation au projet EM/SFC et au cours des premiers mois de ma présence au Centre, j’ai appris, principalement en discutant avec Ron Davis, Laurel Crosby et un certain nombre de patients, qu’un flux sanguin insuffisant vers les tissus pouvait être la cause de certains des symptômes rapportés dans l’EM/SFC. Il m’est également apparu que les globules rouges (RBC) et leurs propriétés mécaniques pouvaient largement déterminer le comportement rhéologique (déformation et écoulement) du sang dans des états normaux et pathologiques.

Fait intéressant, quelques années avant de travailler sur l’EM/SFC, j’étais quelque peu impliqué dans une étude du Centre sur les propriétés mécaniques des cellules cancéreuses du sein. Ce travail a été mené par Shane Crippen, un étudiant diplômé dirigé par Ron Davis, Roger Howe et Stefanie Jeffrey (génie électrique et école de médecine de Stanford, respectivement). Au cours de discussions ultérieures (en juin 2016) avec Ron et Roger, il a été décidé d’étudier les propriétés mécaniques des globules rouges associés à l’EM/SFC, et nous avons commencé à explorer différentes approches techniques pour atteindre cet objectif.

En janvier 2017, lors d’une visite à la SJSU, j’ai rencontré Anand Ramasubramanian, qui avait récemment occupé un poste de professeur au département de génie chimique et des matériaux. Anand avait déjà examiné la déformabilité des monocytes à l’aide d’une plate-forme microfluidique et, au cours de nos discussions, il était devenu évident qu’une collaboration avec son équipe (impliquant Amit Saha, qui avait travaillé avec Anand sur la déformabilité des monocytes dans sa thèse de doctorat et les étudiants diplômés) serait un moyen efficace d’aller de l’avant. Quelques mois plus tard, les études ont été entreprises, et avec le soutien technique exceptionnel fourni par Julie Wilhelmy et Layla Cervantes, des échantillons d’un grand nombre (plus de 30) des patients atteints du SFC et des contrôles sains ont été recueillis au SGTC, puis analysés à SJSU.

On pense que la déformabilité des globules rouges joue un rôle important dans leur fonction principale – le transport de l’oxygène et du dioxyde de carbone via la circulation sanguine. Ils sont très élastiques, ce qui leur permet de circuler facilement. La raison de cette propriété exceptionnelle réside dans la composition de la membrane et l’interaction membrane-cytosquelette. Un RBC en bonne santé a un diamètre d’environ 8,0 µm, qui doit subir de grandes déformations pour traverser les capillaires, d’environ 2 à 3 µm de diamètre. Une légère diminution de la déformabilité s’est avérée provoquer une augmentation significative de la résistance à l’écoulement microvasculaire, avec des implications physiologiques importantes.

La déformabilité des globules rouges s’est avérée être altérée dans diverses pathologies, y compris des états inflammatoires tels que la septicémie. Des études récentes ont clairement montré que l’inflammation est impliquée dans l’EM/SFC. De plus, les globules rouges sont très sensibles au stress oxydatif en raison des teneurs élevées en acides gras polyinsaturés dans la membrane cellulaire, un processus qui peut altérer la déformabilité, et certaines études ont indiqué des dommages oxydatifs des globules rouges dans l’EM/SFC.

En utilisant la plate-forme microfluide, les propriétés mécaniques des globules rouges dans le SFC et dans les échantillons de contrôle sains ont été comparées en déterminant le temps nécessaire pour pénétrer dans les canaux ainsi que la vitesse de transit et la capacité d’allongement. Nos résultats préliminaires suggèrent des différences évidentes dans la déformabilité des globules rouges dans le SFC et des échantillons de sang de contrôles sains utilisant cette plateforme. Un manuscrit décrivant ces observations a récemment été soumis pour publication.

Les études en cours comprennent des analyses biochimiques, la détermination de la fluidité des membranes, l’analyse lipidomique, la microscopie à force atomique (AFM), la microscopie électronique à balayage, le potentiel zêta et des études de simulation.

Au cours des derniers mois, nous avons établi des collaborations avec d’autres groupes, notamment les suivants :

  1. Andrey Malkovskiy, PhD, école de médecine de Stanford, et le Stanford Nano Shared Facilities (études AFM).
  2. Vinny Chandran Suja, étudiant diplômé en génie chimique, Stanford (études du potentiel zêta).
  3. Eric Shaqfeh, PhD, professeur, et Amir Saadat, étudiant postdoctoral, génie chimique, Stanford (études de simulation).

Le potentiel zêta et les études connexes devraient être réalisés en collaboration avec le groupe de Gerald Fuller (professeur de génie chimique, Stanford).

Le soutien financier pour tous ces efforts a été fourni par l’OMF. On espère que les différences dans les propriétés mécaniques des globules rouges serviront de biomarqueur sans marquage dans le diagnostic du SFC. Nous espérons que les efforts de collaboration décrits nous aideront à développer un appareil de diagnostic pour l’EM/SFC.

C’est un grand plaisir et un privilège de faire partie de l’équipe de Ron et d’essayer de contribuer à résoudre le mystère del’EM/SFC. »

Merci Mohsen de nous avoir fourni un aperçu détaillé des effets potentiels des altérations des RBC et pour diriger une équipe exceptionnelle. Nous apprécions sincèrement votre travail avec le Dr Davis.

Pour lire cet article sur notre site Web: http://bit.ly/2BeLnow

L’OMF remercie Véronique pour la traduction.