Professeur
Laboratoire de Génétique
Chaire Vi et John Adler de recherche sur les maladies neurodégénératives liées à l'âge
Les variations dans les gènes que nous héritons de nos parents garantissent que le cerveau de chaque personne est câblé de manière unique, ce qui entraîne des différences dans la façon dont nous pensons, apprenons et nous comportons, ainsi que notre susceptibilité à certaines maladies mentales. Comprendre comment les gènes et l'environnement s'associent pour guider ces processus est crucial pour développer de meilleures façons de prévenir et de traiter les maladies du cerveau, telles que la maladie d'Alzheimer, la dépression ou la schizophrénie. Mais étudier le système nerveux humain au niveau moléculaire est un défi en raison de la complexité du cerveau, ainsi que de la difficulté d'obtenir des neurones humains vivants.
Rusty Gage se concentre sur la plasticité, l'adaptabilité et la diversité observées dans le cerveau. Il a montré que, contrairement à un dogme de longue date, la création de nouveaux neurones (neurogenèse) se produit dans le cerveau humain adulte et que l'enrichissement environnemental et l'exercice physique peuvent favoriser cette croissance. Son laboratoire a démontré que les cellules souches neurales existent dans l'hippocampe adulte et peuvent donner naissance à des neurones physiologiquement actifs.
De plus, Gage a découvert que des séquences d'ADN mobiles appelées éléments mobiles sont actives pendant la neurogenèse et conduisent au mosaïcisme génomique (étant composé de types de cellules génétiquement différents) ; cette variété génétique peut contribuer aux diverses fonctions du cerveau.
Récemment, une équipe de chercheurs de l'Institut Salk, dirigée par Gage, a reçu 19.2 millions de dollars de l'American Heart Association-Allen Initiative pour analyser les interactions entre les protéines, les gènes, l'épigénétique, l'inflammation et le métabolisme qui sous-tendent le vieillissement du cerveau dans la santé et la maladie. L'objectif du projet est d'étudier les mécanismes du déclin cognitif et de la maladie d'Alzheimer afin d'identifier de nouvelles thérapies et traitements.
Le laboratoire de Gage modélise actuellement des maladies en laboratoire à l'aide de cellules souches humaines. En reprogrammant des cellules cutanées humaines et d'autres cellules de patients atteints de maladies neurologiques et psychiatriques en cellules souches pluripotentes induites et en neurones induits, ses travaux décryptent la progression et les mécanismes qui conduisent à des troubles tels que la dépression et l'autisme.
Gage et ses collègues ont découvert que le cerveau humain peut donner naissance à de nouveaux neurones tout au long de la vie. Il a également découvert que l'exercice et l'enrichissement cognitif peuvent augmenter la capacité du cerveau à générer plus de neurones.
À l'aide de nouvelles technologies de cellules souches, son équipe a montré que les neurones générés à partir des cellules de la peau des personnes atteintes de schizophrénie sont dysfonctionnels aux premiers stades de développement, fournissant une indication sur les moyens de détecter et potentiellement de traiter la maladie tôt.
En séquençant les génomes de cellules individuelles, Gage et ses collaborateurs ont montré que les structures génomiques des neurones individuels diffèrent les unes des autres encore plus que prévu. Cela peut aider à expliquer les différences entre des individus étroitement liés.
BS, Université de Floride
MS, Université Johns Hopkins
Doctorat, Université Johns Hopkins
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