Les troubles vasculaires cérébraux jouent un rôle majeur dans le déclin des capacités cognitives et sont souvent associés à la maladie d’Alzheimer. C’est précisément ce champ de recherche qu’explore Amanpreet Badhwar, directrice de laboratoire au CRIUGM et professeure associée à l’Université de Montréal, et que nous avons abordé avec elle à l’occasion du mois de sensibilisation à cette maladie. Passionnée et engagée, elle nous raconte son parcours et ses recherches actuelles sur la maladie d’Alzheimer. Grâce à des approches innovantes combinant imagerie par résonance magnétique (IRM), intelligence artificielle et biomarqueurs sanguins, elle vise à mieux comprendre les débuts de la maladie et à identifier des indicateurs prometteurs pour un diagnostic précoce.
Quel a été votre parcours en recherche ?
Mon parcours de recherche a débuté à l’Institut neurologique de Montréal, dans l’unité d’épilepsie. J’étais alors étudiante en premier cycle et j’étudiais les différentes formes d’épilepsie en combinant la génétique et la neurologie. J’ai par la suite réalisé une maîtrise en bio-informatique et en génomique au Centre de génomique de l’Université McGill, puis un doctorat en neurosciences portant sur des souris modèles de la maladie d’Alzheimer.
Mon doctorat avait une approche très multidimensionnelle. J’étudiais notamment le couplage neurovasculaire, c’est-à-dire le lien étroit entre l’activité des neurones et l’irrigation sanguine du cerveau, ainsi que son rôle dans la maladie d’Alzheimer. Par la suite, j’ai effectué un postdoctorat à l’Université de Montréal et au CRIUGM, où je me suis davantage intéressée à l’imagerie chez l’humain, notamment à l’IRM fonctionnelle et à l’étude de biomarqueurs d’imagerie dans la maladie d’Alzheimer. Ces biomarqueurs sont des signaux biologiques mesurables qui renseignent sur l’état de santé du cerveau.
Pourquoi la maladie d’Alzheimer vous intéresse-t-elle ?
Lorsque je suis venue au Canada pour poursuivre mes études, j’avais un ami proche dont le père, qui était devenu comme un grand-père pour moi, a développé la maladie. Je suis d’origine indienne et, à l’époque, je n’avais pas beaucoup de famille ici. Cela a été difficile de voir la maladie le changer petit à petit. Il est passé d’une personne très présente, vive et bavarde à quelqu’un qui restait assis à l’hôpital et qui ne reconnaissait plus grand monde.
C’était ma première expérience face à une maladie neurodégénérative et c’est à ce moment-là que j’ai su que je voulais étudier le vieillissement et la neurodégénérescence liée à l’âge. Puis, au cours de mes études universitaires, j’ai peu à peu affiné mes choix et déterminé les sujets sur lesquels je voulais me concentrer, et la maladie d’Alzheimer en fait donc partie.
Quelles sont vos méthodes de recherche ?
Nous étudions à la fois le vieillissement normal et le vieillissement pathologique. L’un des principaux défis dans l’étude de la maladie d’Alzheimer est de distinguer ce qui relève d’un vieillissement normal de ce qui correspond à un vieillissement pathologique. Le vieillissement est en effet très variable d’une personne à l’autre : même en bonne santé, chacun vieillit différemment. Comprendre à quoi ressemble un vieillissement cérébral sain est donc essentiel pour identifier plus finement les premiers signes de la maladie. Dans ce contexte, nous analysons les données d’adultes âgés de 20 à plus de 70 ans, considérés comme en bonne santé. Nous étudions l’évolution de la structure cérébrale avec l’âge, les changements du métabolisme cérébral, les performances aux tâches cognitives, ainsi que les marqueurs sanguins. Cette approche nous permet de mieux caractériser les trajectoires normales du vieillissement.
Dans mon laboratoire, nous adoptons une approche dite « multi-omique », qui consiste à analyser simultanément plusieurs types de données biologiques afin d’obtenir une vision globale des mécanismes sous-jacents à la maladie. Pour cela, nous combinons notamment des méthodes avancées de neuroimagerie, comme l’IRM, avec des outils d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique, afin d’identifier des signatures complexes associées au vieillissement et à la maladie. Nous explorons également des technologies innovantes, comme la réalité virtuelle, pour enrichir nos outils de recherche.
Un point important aussi est que nous accordons une attention particulière au recrutement des participants, en nous appuyant sur des principes d’équité, de diversité et d’inclusion. Nous veillons notamment à un bon équilibre entre les femmes et les hommes, ainsi qu’à la diversité des origines ethniques, afin de rendre nos résultats plus robustes, reproductibles et représentatifs de la population réelle.
Pouvez-vous nous parler d’un de vos projets ?
Un de mes plus récents projets vise à identifier, dans le sang, des biomarqueurs fiables permettant de repérer les lésions vasculaires cérébrales chez des personnes atteintes de troubles neurocognitifs ou à risque d’en développer, dont la maladie d’Alzheimer. Lorsqu’elles sont présentes, ces lésions fragilisent le cerveau et peuvent provoquer une apparition plus précoce des symptômes de la maladie. L’idée est donc d’analyser le sang afin de détecter des molécules biologiques reflétant l’état de santé de la vascularisation cérébrale. Ce projet est financé par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), et je suis la chercheuse responsable de cette étude.
Par ailleurs, l’identification de tels biomarqueurs pourrait contribuer à sécuriser certains traitements actuels contre la maladie d’Alzheimer, notamment ceux qui ciblent la protéine bêta-amyloïde, qui s’accumule dans le cerveau malade et perturbe la communication entre les neurones. Ces traitements ne sont pas toujours bien tolérés chez les patients présentant des lésions vasculaires cérébrales, qui ont un risque accru de complications, comme des œdèmes cérébraux. La barrière hémato-encéphalique, qui régule le passage des molécules et des cellules du sang vers le cerveau, peut également être altérée.
Aujourd’hui, ces lésions sont principalement détectées grâce à l’IRM, un examen coûteux et parfois difficile d’accès. Le développement d’un test sanguin permettrait d’identifier plus facilement les patients à risque et de les orienter vers les examens appropriés, tout en réduisant la pression sur les systèmes de santé.
Y a-t-il des éléments dans le sang plus susceptibles de vous aider que d’autres ?
Oui ! Dans cette étude, nous adoptons plusieurs niveaux d’approche. Avec l’analyse globale du sang, nous avons une vue d’ensemble et pouvons détecter des signaux biologiques indiquant une atteinte vasculaire. Cependant, le sang contient des informations venant de tout le corps. Il faut donc un moyen pour cibler ce qui vient spécifiquement du cerveau.
C’est pourquoi nous nous intéressons particulièrement aux vésicules extracellulaires, de petites particules libérées par les cellules du cerveau et protégées par une enveloppe lipidique. Elles transportent des molécules biologiques qui reflètent l’état de santé du tissu cérébral, y compris celui des vaisseaux sanguins. En isolant ces vésicules dans le sang et en analysant leur contenu, nous pouvons identifier des molécules candidates susceptibles d’indiquer la présence de lésions vasculaires cérébrales et, à terme, de constituer des biomarqueurs fiables. Ce test est donc plus précis qu’un test sanguin classique, car il cible des éléments provenant spécifiquement du cerveau. Cette approche est novatrice et reste peu développée à ce jour, et notre équipe fait partie des premières à l’explorer.
Ces analyses s’appuient sur les données d’une cohorte longitudinale du Consortium canadien sur la neurodégénérescence associée au vieillissement (CCNV), qui suit plus de 1 000 participants pendant plusieurs années. Les mêmes participants sont réévalués à différents moments, à partir de deux ans, ce qui permet de suivre leur évolution au fil du temps. En plus des analyses sanguines et des vésicules extracellulaires, le projet inclut l’étude d’échantillons de tissus cérébraux provenant de participants de la même cohorte qui ont consenti à un don de cerveau après leur décès. Cette approche à trois niveaux — sang total, vésicules extracellulaires et tissu cérébral — permet de vérifier que les signaux biologiques identifiés reflètent bien les processus réels en cours dans le cerveau. À terme, ces travaux pourraient permettre de détecter plus tôt les lésions vasculaires cérébrales et d’améliorer la vie des personnes vivant avec des troubles cognitifs ou à risque.
Qu’est-ce qui vous motive dans la recherche ?
J’ai soif de connaissance ! Je cherche à comprendre pourquoi les choses fonctionnent comme elles le font. Au-delà de la curiosité scientifique, je souhaite produire des découvertes et des connaissances utiles et applicables en clinique afin d’améliorer la qualité de vie d’une population vieillissante en forte croissance, au Québec comme ailleurs dans le monde. De nombreuses personnes connaissent déjà, ou pourront connaître un jour, quelqu’un de leur entourage atteint d’une maladie neurodégénérative liée à l’âge. En réponse à ces enjeux, la recherche sur la maladie d’Alzheimer progresse de jour en jour, notamment grâce à l’arrivée récente de traitements ciblant certains mécanismes de la maladie.
Quels sont vos objectifs à court et long terme ?
À court terme, j’aimerais que les nouveaux biomarqueurs sur lesquels nous travaillons puissent être utilisés en milieu clinique. À long terme, je souhaite contribuer à faire du Canada un leader mondial en recherche sur les maladies neurodégénératives, notamment grâce au CCNA et à la collaboration avec l’excellence scientifique déjà présente dans notre pays. J’ambitionne également de plaider auprès des décideurs politiques afin de faire des maladies neurodégénératives une priorité. Je souhaiterais ainsi contribuer à l’élaboration de politiques publiques qui nous affectent toutes et tous, au Canada comme ailleurs, afin de rendre les diagnostics et les traitements accessibles au plus grand nombre, et pas seulement à celles et ceux qui peuvent se les offrir.
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