Percer le code de la neurodégénérescence : un nouveau modèle identifie une cible thérapeutique potentielle
Développement d'un nouveau modèle de culture de cellules neurales
Des scientifiques de l'université de Zurich ont mis au point un modèle innovant de culture de cellules neuronales, qui permet de mettre en lumière les mécanismes complexes qui sous-tendent la neurodégénérescence. Leurs recherches ont permis d'identifier une protéine qui se comporte mal comme une cible thérapeutique prometteuse pour le traitement de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et de la démence frontotemporale (DFT).
Les maladies neurodégénératives entraînent la mort de certains neurones de notre cerveau, ce qui se traduit par des symptômes différents selon la région cérébrale touchée. Dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA), les neurones du cortex moteur et de la moelle épinière dégénèrent, entraînant une paralysie. Dans la démence fronto-temporale (DFT), en revanche, les neurones situés dans les parties du cerveau impliquées dans la cognition, le langage et la personnalité sont touchés.
La SLA et la DFT sont des maladies qui évoluent sans cesse et pour lesquelles il n'existe pas encore de traitement efficace. Avec le vieillissement de la population, la prévalence des maladies neurodégénératives liées à l'âge, telles que la SLA et la DFT, devrait augmenter.
Malgré l'identification de l'accumulation aberrante d'une protéine appelée TDP-43 dans les neurones du système nerveux central comme facteur commun à la grande majorité des patients atteints de SLA et à environ la moitié des patients atteints de DFT, les mécanismes cellulaires sous-jacents à l'origine de la neurodégénérescence restent largement inconnus.
Flexible, durable, reproductible : le modèle de culture cellulaire idéal pour la recherche sur la SLA et la DFT
Dans leur étude, Marian Hruska-Plochan, premier auteur, et Magdalini Polymenidou, auteur correspondant, du département de biomédecine quantitative de l'université de Zurich, ont mis au point un nouveau modèle de culture cellulaire neuronale qui reproduit le comportement aberrant de la TDP-43 dans les neurones. En utilisant ce modèle, ils ont découvert une augmentation toxique de la protéine NPTX2, ce qui suggère qu'elle est une cible thérapeutique potentielle pour la SLA et la DFT.
Pour imiter la neurodégénérescence, Marian Hruska-Plochan a mis au point un nouveau modèle de culture cellulaire appelé "iNets", dérivé de cellules souches pluripotentes induites humaines. Ces cellules, issues de cellules de la peau et reprogrammées à un stade très précoce et indifférencié en laboratoire, servent de source pour le développement de nombreux types cellulaires différents. Les iNets sont un réseau de neurones interconnectés et de leurs cellules de soutien qui se développent en plusieurs couches dans une boîte de Pétri.
Les cultures ont duré exceptionnellement longtemps - jusqu'à un an - et ont été facilement reproduites. "La robustesse des iNets vieillissants nous a permis de réaliser des expériences qui n'auraient pas été possibles autrement", explique Hruska-Plochan. "Et la flexibilité du modèle permet de l'adapter à un large éventail de méthodologies expérimentales. À titre d'exemple, les cultures cellulaires iNets ont constitué le modèle idéal pour étudier la progression du dysfonctionnement de la protéine TDP-43 vers la neurodégénérescence.
Comment le dysfonctionnement de la protéine conduit à la neurodégénérescence
En utilisant le modèle iNets, les chercheurs ont identifié une accumulation toxique de NPTX2, une protéine normalement sécrétée par les neurones à travers les synapses, comme le chaînon manquant entre le mauvais comportement de la TDP-43 et la mort neuronale. Pour valider leur hypothèse, ils ont examiné des tissus cérébraux de patients décédés de la SLA et de la DFT et ont effectivement constaté que, chez les patients également, la NPTX2 s'accumulait dans les cellules contenant des TDP-43 anormales. Cela signifie que le modèle de culture iNets prédit avec précision la pathologie des patients atteints de SLA et de DFT.
Lors d'expériences supplémentaires dans le modèle iNets, les chercheurs ont vérifié si NPTX2 pouvait être une cible pour la conception de médicaments destinés à traiter la SLA et la DFT. L'équipe a mis au point un dispositif dans lequel elle a abaissé les niveaux de NPTX2 alors que les neurones souffraient d'un mauvais comportement du TDP-43. Ils ont constaté que le fait de maintenir les niveaux de NPTX2 à un faible niveau permettait de contrer la neurodégénérescence dans les neurones iNets. Par conséquent, les médicaments qui réduisent la quantité de la protéine NPTX2 pourraient constituer une stratégie thérapeutique pour stopper la neurodégénérescence chez les patients atteints de SLA et de DFT.
Magdalini Polymenidou estime que cette découverte est très prometteuse : "Nous avons encore un long chemin à parcourir avant de pouvoir apporter ce traitement aux patients, mais la découverte de la protéine NPTX2 nous donne une bonne chance de mettre au point un traitement qui agit au cœur de la maladie", a-t-elle déclaré. "En conjonction avec deux autres cibles récemment identifiées par d'autres équipes de recherche, il est concevable que les agents anti-NPTX2 puissent devenir un élément clé des thérapies combinées pour la SLA et la DFT à l'avenir", a-t-elle ajouté.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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