Un spectromètre de masse pour détecter et quantifier des molécules dans le cerveau normal et malade
Porteur du projet : Yannick GOUMON – Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives (INCI – Strasbourg)
Titre du projet : Modernisation du plateau technique mutualisé participatif de spectrométrie de masse de l’UPR3212 pour la détection et la quantification des hormones et des neuromédiateurs en conditions physiologiques et pathologiques
Équipement financé grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête 2022 et sélectionné par le Conseil Scientifique de la FRC : un spectromètre de masse pour un montant de 196 900 €
Description de l’équipement :
Le cerveau est doté d’un système de communication complexe, lui permettant de fonctionner efficacement. Les cellules du cerveau, neurones ou cellules gliales communiquent grâce à un processus appelé neurotransmission. Ce processus repose sur de petites molécules, appelées neurotransmetteurs, qui agissent sur des récepteurs spécifiques et permettent la transmission de l’information d’une cellule à l’autre. L’identification et la quantification précise des neurotransmetteurs lors des processus physiologiques et pathophysiologiques constituent un challenge majeur pour les neuroscientifiques. Relever ce challenge aiderait à la compréhension de ces processus, mais permettrait également l’identification de neuromodulateurs, molécules modulant l’activité du système nerveux, impliqués. Ces derniers peuvent par exemple être utilisés pour diagnostiquer une maladie ou permettre le développement de traitements ciblant des voies de neurotransmission spécifiques. Grâce aux évolutions technologiques, toutes ces petites molécules peuvent désormais être détectées et identifiées grâce à un spectromètre de masse.
Le plateau de spectrométrie de masse SM-INCI, dédié à l’analyses des hormones et neuromédiateurs, est devenu en 6 ans l’une des pierres angulaires de la recherche en neurosciences de Strasbourg. Il possède une expertise unique qui se distingue des autres plateformes locales car il permet des analyses ciblées permettant d’atteindre des sensibilités inégalées et de réaliser des quantifications absolues. C’est une structure polyvalente qui possède la particularité d’être une plateforme participative à but non lucratif : les chercheurs et les étudiants participent à la préparation des échantillons et aident aux analyse. Ce principe participatif permet d‘accéder à cette technologie de pointe qui serait normalement inaccessible de par son coût très élevé. L’importance croissante de cette plateforme pour la communauté des neurosciences et au-delà est illustrée, depuis 2014, par sa participation à la publication de 19 articles dans des journaux internationaux de renommée.
L’installation d’un nouveau spectromètre de masse sur le plateau technique de l’INCI vise à proposer à la communauté des neurosciences de nouvelles capacités en termes de sensibilité, de résolution et d’analyse structurale qui sont devenues des nécessités avec l’évolution des demandes. Cet appareil permettra, par sa spécificité, de nouveaux types d’analyses qui sont inexistants à ce jour dans la région strasbourgeoise. D’autre part, la saturation de l’équipement actuel induit une augmentation des délais de passages des échantillons. Ainsi, l’acquisition d’un spectromètre de masse QTRAP permettra à la fois de suppléer à l’ancien et d’atteindre de nouvelles limites jamais égalées en termes de détection et de caractérisation de molécules et ce pour le bien de toute la communauté scientifique.
Dans un premier temps, 9 équipes de l’Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives de Strasbourg, mais également de l’Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire de Strasbourg, seront amenées à utiliser ce nouvel équipement pour mener 14 projets de recherche pour une meilleure compréhension du cerveau et des troubles associés. Ils étudieront par exemple :
- Le dimorphisme sexuel dans le cadre de la douleur et des traitements chroniques à la morphine
- L’organisation des systèmes de neurotransmission qui favorisent l’éveil/le sommeil
- Les mécanismes de neurodégénérescence et les approches thérapeutiques possibles dans la maladie de Niemann-Pick de type C
- L’implication de petites molécules produites par les neurones dans la régulation des émotions, de la douleur et de l’anxiété
- Le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de la douleur neuropathique, de troubles psychiatriques et des addictions aux drogues
- Les mécanismes physiopathologiques des troubles cognitifs observés dans la schizophrénie
- Le développement de nouveaux antibiotiques pour lutter contre la résistance bactérienne aux antibiotiques
- Les mécanismes moléculaires responsables d’une tumeur neuroendocrine
Photographies : Yannick Goumon / INSERM
Le chercheur
Yannick GOUMON est Chargé de Recherche INSERM au sein de l’Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives à Strasbourg. Il dirige actuellement l’axe « Sexe, analgésiques et métabolisme » à l’UPR3212 (CNRS, Strasbourg) au sein de laquelle il étudie l’impact du sexe sur l’analgésie induite par la morphine et ses effets secondaires ainsi que les effets des analgésiques morphiniques sur les traitements du cancer du sein.
Témoignage du chercheur
« […] Les évolutions technologiques permettent maintenant de cibler une cellule, un groupe de cellules ou de très petites structures. Dans ce contexte, l’attente d’une évolution technique des chercheurs est réelle et exige désormais de se doter d’appareils dont les sensibilités de détection et de résolutions sont très élevées […] Le financement FRC permettra l’acquisition d’un appareil de pointe polyvalent, plus sensible et plus résolutif, avec la possibilité d’évoluer vers la cartographie tissulaire de molécules d’intérêt, méthodologie qui est absente de la région Grand Est. » – Yannick GOUMON
Le centre de recherche
Cet équipement sera installé au sein du plateau technique de l’Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives (INCI) à Strasbourg.
