Une modélisation mathématique pour les maladies métaboliques
Les protéines kinases activées par l'AMP jouent un rôle important de régulation dans la surveillance de l'état énergétique cellulaire. La voie de signalisation impliquant la protéine kinase activée par l'AMP contrôle la production et la consommation énergétique, affectant ainsi la majorité des processus biologiques intracellulaires. Le projet Ampkin («Systems biology of the AMP-activated protein kinase pathway») a été financé par l'UE et initié en vue de renforcer nos connaissances sur le mode de fonctionnement des voies de protéines kinases activées par l'AMP. Plus spécifiquement, les scientifiques du projet ont programmé de générer des descriptions mathématiques cinétiques prédictives de l'activation/désactivation de la voie pour identifier les cibles médicamenteuses potentielles adéquates au traitement des maladies métaboliques humaines. En utilisant les données existantes sur la protéine, les taux de métabolites et l'expression de l'ARNm ont permis aux scientifiques de mieux comprendre la dynamique de la voie et de concevoir des modèles cinétiques. Les travaux de comparaison entre les voies de la levure et de mammifère ont indiqué que la protéine kinase activée par l'AMP a des cibles et des rôles physiologiques similaires dans les deux systèmes. De plus, des outils d'essais ont été produits pour la majorité des étapes de la cascade AMP, optimisant ainsi l'utilisation de données réelles dans le modèle mathématique. Associés à des ensembles de données quantitatives dynamiques générées suite à l'activation et la désactivation de la voie concernée, on a pu construire des modèles mathématiques pour l'homologue de la levure, Snf1. Il convient également de noter que le modèle Ampkin a été conçu pour évaluer les perturbations de systèmes et sera probablement utilisé pour le dépistage de médicaments. En intégrant la modélisation aux expériences, les partenaires du projet ont réussi à continuellement améliorer le modèle de protéine kinase activée par l'AMP. Cela leur a permis de traiter des questions de recherche et d'apporter des réponses concernant les maladies métaboliques comme l'obésité et le diabète de type 2.
