Le laboratoire d’Artur Kania étudie les mécanismes moléculaires et génétiques de la formation des circuits neuronaux. Deux intérêts motivent les travaux : l’origine développementale de nombreux troubles neurologiques d’une part, les événements du développement normal qui dictent le fonctionnement de notre système nerveux tout au long de notre vie d’autre part. Nous utilisons des outils génétiques, moléculaires et cellulaires chez l’embryon de la souris et du poulet pour étudier comment deux classes de protéines appelées éphrines et nétrines commandent la formation précise des connexions neuronales dans le système moteur. En particulier, nous étudions comment ces signaux sont décodés par les cônes de croissance axonaux, lesquels sont des structures spécialisées au bout des axones en croissance qui forment éventuellement des connexions en « circuit » entre les neurones. L’une des grandes raisons justifiant l’étude des éphrines et des nétrines, c’est qu’elles sont des cibles thérapeutiques dans des maladies neurodégénératives comme la sclérose latérale amyotrophique et la maladie d’Alzheimer. Nos plus récentes expériences s’intéressent aux mutations de gènes humains encodant les protéines de signalisation éphrines et nétrines, ce qui a de lourdes conséquences neurologiques.
Nous étudions également le développement de la somatosensation ou la perception des stimuli sensoriels provenant de la peau. En particulier, nous nous intéressons aux neurones du système antérolatéral qui relaient les signaux nociceptifs depuis la moelle épinière vers le cerveau, ce qui nous permet de percevoir consciemment les stimuli de la douleur. La résection chirurgicale de ces connexions est réalisée pour traiter la douleur chronique et, dans l’objectif de perfectionner de telles thérapies avec précision moléculaire, nous avons identifié les biomarqueurs des neurones à l’origine développementale de cette voie chez la souris et l’humain. Cette découverte nous amènera à déterminer quels sous-ensembles de ces neurones encodent différents aspects de la douleur comme son intensité et sa région, ou encore l’aversion à la douleur. Comment la sensation de la douleur se développe est pratiquement inconnu, mais elle dépendrait du développement de la sensibilité tactile fine. Cette relation est suggérée par la sensation de douleur aberrante au toucher observée chez de nombreuses personnes ayant un trouble du spectre de l’autisme. Les biomarqueurs des neurones du système antérolatéral que nous avons nouvellement découverts chez la souris nous permettent à présent d’étudier cette interdépendance développementale avec grande précision.