SPARC, un marqueur pronostique dans les maladies pulmonaires interstitielles

Quelles sont les molécules clés impliquées dans la fibrose progressive, dans diverses maladies pulmonaires interstitielles ? Pour répondre à cette interrogation, des chercheurs japonais ont utilisé la transcriptomique spatiale sur des échantillons de cryobiopsie pulmonaire provenant de cinq patients atteints de ces maladies, avant d’étendre leur analyse à une cohorte plus importante.

La maladie pulmonaire interstitielle (MPI) comprend plusieurs groupes de maladies du poumon. Elle provoque une cicatrisation, ou fibrose, dans les poumons, qui génère une rigidité du tissu pulmonaire. Dans certains cas, cette cicatrisation peut continuer de s’aggraver : elle progresse. Lors d’une MPI fibrosante progressive, les bronchioles et les alvéoles sont endommagées de manière irréversible, en raison de l’accumulation de tissus cicatriciels. Ainsi, dans les poumons fibrosés, le passage de l’oxygène vers la circulation sanguine devient difficile, ce qui génère tant de l’essoufflement chez le patient, qu’un approvisionnement en oxygène dans les organes insuffisant pour assurer leur fonctionnement normal. Ces patients montrant une fibrose progressive présentent ainsi un mauvais pronostic. Mais comment identifier les molécules impliquées dans cette fibrose progressive ?

Cinq échantillons

Pour le découvrir, plusieurs chercheurs japonais ont utilisé une analyse de transcriptomique spatiale sur des échantillons de cryobiopsie pulmonaire prélevés chez cinq patients atteints de diverses maladies pulmonaires interstitielles. Deux de ces patients s’avéraient riches en lésions fibrotiques récentes : ils présentaient des foyers fibroblastiques ainsi qu’une organisation alvéolaire destructive. Ils ont fait l’objet d’une analyse spatiale du réseau de coexpression génique pondéré à haute dimension : hdWGCNA (high-dimensional weighted gene co-expression network analysis). Le but était d’identifier les réseaux génétiques clés présentant une signification biologique dans la fibrose active.

Un module génétique identifié

Pour leurs travaux, les scientifiques ont utilisé des données publiques de séquençage d’ARN unicellulaire de diverses maladies interstitielles du poumon. Ils ont, en outre, quantifié, en particulier, la communication intercellulaire. Leur but était d’évaluer l’implication du module extrait spatialement dans la fibrose. Une coloration histochimique des molécules extraites a été réalisée. Un module génétique distinct, le module SM2, a été identifié comme étant enrichi dans les jeunes lésions fibrotiques. Ce module SM2 était notamment caractérisé par des activations distinctes des fibroblastes dans diverses lésions. Les gènes clés de ce module sont COL1A2, COL3A1, COL1A1 et SPARC, formant un réseau de co-expression robuste.

SPARC dans les lésions récentes

Finalement, la coloration histochimique a permis de montrer que SPARC, un composant du module SM2, était fortement exprimée dans les lésions fibrotiques récentes mais pas dans les lésions fibrotiques anciennes. La protéine SPARC (Secreted Protein Acidic and Rich in Cystein) fait partie d’une famille de protéines secrétées dans l’espace extracellulaire. Afin d’évaluer la signification pronostique de l’expression immunohistochimique de SPARC, l’analyse a été étendue à une cohorte de 71 patients atteints de MPI non classables, ayant ainsi une pathogénèse incertaine et des options thérapeutiques limitées. Il s’est avéré que des niveaux élevés de SPARC dans les lobes supérieurs, inférieurs, ou encore les deux lobes pulmonaires se sont montrés significativement corrélés à une mauvaise survie globale.

Un nouveau marqueur pronostic

La protéine SPARC s’avère donc être un nouveau marqueur pronostique de la fibrose active, pathologie pour laquelle il n’existe pas de traitement pharmacologique susceptible de l’éliminer complètement. Grâce à la transcriptomique spatiale, des modèles d’expression génique clés au cœur de cette maladie ont bien pu être révélés. 

Sources

• Takayuki Niitsu and al. « Spatial transcriptomics identifies SPARC as a prognostic marker in interstitial lung diseases. » The Journal of Pathology. 28 July 2025.
  DOI : https://doi.org/10.1002/path.6451

• Guide de l’association pulmonaire du Québec