San Francisco, Californie, États-Unis, 8 juillet 2025 – Dans une interview détaillée de la presse génomique présentée dans la médecine cérébrale, le Dr Michael C. Oldham discute de sa transition atypique de l’exécutif de la publicité au neuroscientifique informatique et à ses contributions pionnières pour élucider l’architecture cellulaire et moléculaire du cerveau humain via l’analyse de la coexpression des gènes.
Le voyage du Dr Oldham vers les neurosciences traversée de Madison Avenue aux neurosciences moléculaires, se révèle tout sauf linéaire. Après avoir obtenu son diplôme de l’Université Duke à l’âge de 20 ans avec une concentration pré-médiée, il a réalisé qu’il ne pouvait pas poursuivre ses études de médecine, reconnaissant son absence de passion inhérente aux soins aux patients. Après une période dans le secteur de la publicité de San Francisco pendant le boom du DOT-COM, son intrigue avec l’évolution du langage humain et les distinctions entre le cerveau humain et celles de nos cousins de singe les plus proches ont provoqué son retour au monde universitaire.
«Les changements génétiques qui ont donné naissance au cerveau humain moderne étaient le catalyseur de la vie tel que nous le connaissons», réfléchit au Dr Oldham dans l’interview. Il a poursuivi un doctorat à l’UCLA.
Analyse du réseau de coexpression de gènes innovants
En collaboration avec le Dr Dan Geschwind de l’UCLA et le Biostatistic, le Dr Steve Horvath, le Dr Oldham a mené l’étude inaugurale à l’échelle du génome de la covariation transcriptionnelle dans le cerveau humain. Son épiphanie s’est produite en reconnaissant que les modèles d’activité génique récurrents dans les échantillons de cerveau s’alignaient avec les empreintes digitales transcriptionnelles de types de cellules distinctes.
«La variation de la composition cellulaire des échantillons de tissus en vrac devrait inévitablement conduire la covariation des marqueurs pour différents types de cellules», explique le Dr Oldham. Cette constatation, rapportée dans Nature Neuroscience en 2008, a illustré comment l’analyse de la coexpression des gènes peut identifier les marqueurs idéaux des types et des états de cellules – une prémisse qui reste la thèse fondamentale de son équipe à l’UCSF.
La méthodologie, appelée analyse du réseau de coexpression des gènes pondérées (WGCNA), est devenue une technique fondamentale dans la recherche génomique. Contrairement à l’analyse de l’expression différentielle conventionnelle qui évalue les gènes individuels à travers les cohortes, WGCNA discerne des modèles stables d’activité génique coordonnée dans les systèmes biologiques. Cette technique a démontré une efficacité significative dans l’élucidation des tissus complexes tels que le cerveau, où divers types de cellules engagent des interactions complexes.
Étude: de l’évolution du cerveau aux tumeurs cérébrales
Les recherches initiales du Dr Oldham étaient sur l’examen des modèles d’activité génique dans le cerveau de l’homme et de diverses autres espèces. Ces efforts ont révélé des altérations fonctionnellement importantes de l’expression des gènes dans la glie radiale humaine (Nature, 2014), les interneurones (Cerebral Cortex, 2018) et les astrocytes (Nature Neuroscience, 2018), tout en présentant des techniques innovantes pour synthétiser et contraster les modèles d’activité génique dans les systèmes biologiques.
Récemment, son objectif scientifique est passé de l’examen de l’unicité du cerveau humain à la lutte contre l’une des maladies les plus formidables de la médecine: les gliomes malins. En tant que membre du corps professoral du Département de chirurgie neurologique de l’UCSF et du Centre des tumeurs cérébrales, il utilise des méthodologies de calcul pour aborder ces tumeurs cérébrales très hétérogènes.
Son équipe a examiné les modèles d’activité génique de plus de 17 000 échantillons de cerveau humain, comprenant environ 10 000 échantillons de gliome malins normaux et 7 000. Ce vaste projet a abouti à la création d’Omicon (Theomicon.UCSF.edu), une plate-forme destinée à rendre les modèles d’activité génique dans ces ensembles de données complexes disponibles pour la communauté académique plus large. La collection possède plus de 100 000 modules de coexpression de gènes qui ont été soigneusement caractérisés en utilisant une analyse d’enrichissement en utilisant des milliers d’ensembles de gènes organisés, offrant aux chercheurs des informations sans précédent sur la fonction du cerveau et le dysfonctionnement.
Le Dr Oldham et son équipe identifient des altérations moléculaires régulières régulières dans certains types cellulaires du microenvironnement du gliome, tels que les cellules vasculaires et les neurones, en comparant les modèles d’activité génique entre les cerveaux humains normaux et les gliomes malins. Ces caractéristiques moléculaires présentent des perspectives de développement de biomarqueurs innovants et de techniques thérapeutiques sur mesure pour les patients atteints de gliome. Les indicateurs de surface cellulaire du système vasculaire du gliome offrent un «code postal» moléculaire possible pour cibler les gliomes à travers la circulation.
Confronter la crise de reproductibilité
Le Dr Oldham s’intéresse à ce qu’il décrit comme la crise de la reproductibilité de la science. «Si la plupart des résultats que nous travaillons pour produire ne peuvent pas être rédigés, quel est le point?» Il demande, qui met en évidence un défi qui s’étend bien au-delà des neurosciences.
Il a répondu en assumant des postes de direction pour répondre à ces préoccupations structurelles. En sa qualité de vice-président du Comité universitaire universitaire de l’UCSF sur la bibliothèque et la communication savante, il a lancé un groupe de travail à l’échelle de l’université axé sur la normalisation des données de recherche et des métadonnées. Bien que le sujet puisse sembler technique, le Dr Oldham souligne sa signification vitale: ces normes sont une condition préalable fondamentale pour une transparence et une reproductibilité accrue dans la science, une représentation plus précise des connaissances scientifiques et une amélioration de l’efficacité collaborative.
«Bien qu’il existe de nombreux facteurs qui affectent la reproductibilité des résultats de la recherche publiés, il n’y a aucune raison en principe pourquoi l’analyse des données ne devrait pas être complètement reproductible», note le Dr Oldham. «En normalisant la façon dont nous emballons et décrivons nos données de recherche, nous pouvons accélérer la découverte et l’analyse des données, y compris l’utilisation de l’intelligence artificielle. Plus généralement, les packages de données standardisés avec des identifiants persistants peuvent servir de blocs de construction pour une infrastructure de nouvelles technologies pour moderniser la communication universitaire autour de l’analyse reproductible des données.»
L’aspect humain de la découverte scientifique
L’interview révèle des idées personnelles qui ont influencé le cheminement de carrière du Dr Oldham. Sa décision de prolonger ses études supérieures de deux ans après sa publication importante initiale – un choix jugé «irrationnel» par certains – a été inculpé dans un deuxième article plus influent qui a facilité sa nomination en tant que boursier de la faculté de Sandler UCSF. Ce rôle estimé lui a accordé une autonomie et des ressources instantanées pour créer son propre laboratoire.
En dehors de ses contributions aux neurosciences, le Dr Oldham traverse fréquemment les sentiers du comté de Marin, sa résidence, errant souvent solitaire et absorbé par la contemplation. Il soutient les amitiés personnelles de son mandat dans le secteur de la publicité de San Francisco, confirmant sa devise: «ABC (toujours célébrer!»
Le Dr Oldham prévoit que l’intégration des données multi-échelles et multimodales est essentielle pour comprendre la complexité cérébrale. Il promeut les méthodologies de production de données standardisées qui utilisent l’automatisation robotique pour créer des ensembles de données reproductibles à grande échelle. Le Dr Oldham soutient que les neuroscientifiques doivent passer de la recherche descriptive des systèmes biologiques à une analyse prédictive en utilisant des modèles statistiques. «Il existe une distinction significative entre l’articulation des implications d’un ensemble de données et la prévision du contenu de l’ensemble de données ultérieur», déclare-t-il.
L’interview de Dr. Michael C. Oldham avec Genomic Press est un segment de la série plus large intitulée Innovators & Ideas, qui présente les individus responsables des avancées scientifiques importantes contemporaines. Chaque interview de la série présente une synthèse de la recherche innovante et des idées personnelles, offrant aux lecteurs une perspective approfondie sur les scientifiques qui influencent l’avenir. Cette approche d’entrevue fusionne les réalisations professionnelles avec des réflexions personnelles, favorisant un récit plus engageant et informatif pour les lecteurs. Cette structure sert de base optimale aux profils qui examinent l’influence du scientifique sur la discipline, tout en répondant aux préoccupations humaines globales.
À propos Médecine du cerveau:
Brain Medicine (ISSN: 2997-2639 pour en ligne et 2997-2647 pour l’impression) est une revue de recherche médicale évaluée par des pairs publiée par Genomic Press à New York.
