Une étude montre qu'un médicament contre le cancer pourrait traiter les premiers stades de la maladie d'Alzheimer
Selon une étude récente menée par des chercheurs de Penn State, de l'université de Stanford et d'une équipe internationale de collaborateurs, un type de médicament mis au point pour traiter le cancer est prometteur en tant que nouveau traitement des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer.
Des chercheurs ont découvert qu'en bloquant une enzyme spécifique appelée indoleamine-2,3-dioxygénase 1, ou IDO1 en abrégé, ils pouvaient sauver la mémoire et les fonctions cérébrales dans des modèles qui imitent la maladie d'Alzheimer. Sur la photo, de droite à gauche : Melanie Reynolds, titulaire de la chaire de biochimie et de biologie moléculaire Dorothy Foehr Huck et J. Lloyd Huck, Praveena Prasad, doctorante à Penn State, Brenita Jenkins, directrice de laboratoire et chercheuse à Penn State.
Michelle Bixby/Penn State
Les chercheurs ont découvert qu'en bloquant une enzyme spécifique appelée indoleamine-2,3-dioxygénase 1, ou IDO1 en abrégé, ils pouvaient sauver la mémoire et les fonctions cérébrales dans des modèles qui imitent la maladie d'Alzheimer. Ces résultats suggèrent que les inhibiteurs de l'IDO1, actuellement développés pour traiter de nombreux types de cancer, notamment le mélanome, la leucémie et le cancer du sein, pourraient être réaffectés au traitement des stades précoces des maladies neurodégénératives - une première pour ces affections chroniques pour lesquelles il n'existe pas de traitement préventif.
"Nous montrons que les inhibiteurs d'IDO1, qui font déjà partie du répertoire des médicaments développés pour le traitement du cancer, ont un fort potentiel pour cibler et traiter la maladie d'Alzheimer", a déclaré Melanie McReynolds, titulaire de la Dorothy Foehr Huck and J. Lloyd Huck Early Career Chair in Biochemistry and Molecular Biology à Penn State et co-auteure de l'article. "Dans le contexte plus large du vieillissement, le déclin neurologique est l'un des principaux cofacteurs de l'incapacité à vieillir en bonne santé. Les avantages de la compréhension et du traitement du déclin métabolique dans les troubles neurologiques auront un impact non seulement sur les personnes diagnostiquées, mais aussi sur nos familles, notre société et l'ensemble de notre économie."
La maladie d'Alzheimer est le type de démence le plus courant, un terme générique qui désigne tous les troubles neurodégénératifs associés à l'âge, a expliqué Mme McReynolds. En 2023, 6,7 millions d'Américains vivaient avec la maladie d'Alzheimer, selon les Centers for Disease Control and Prevention, et sa prévalence devrait tripler d'ici 2060.
"L'inhibition de cette enzyme, en particulier avec des composés qui ont déjà fait l'objet d'essais cliniques chez l'homme pour le cancer, pourrait constituer un grand pas en avant dans la recherche de moyens de protéger notre cerveau des dommages causés par le vieillissement et la neurodégénérescence", a déclaré Katrin Andreasson, professeur de neurologie et de sciences neurologiques Edward F. et Irene Pimley à la faculté de médecine de l'université de Stanford, et auteur principal de l'étude.
La maladie d'Alzheimer affecte les parties du cerveau qui contrôlent la pensée, la mémoire et le langage, à la suite d'une perte progressive et irréversible des synapses et des circuits neuronaux. Au fur et à mesure de l'évolution de la maladie, les symptômes peuvent aller d'une légère perte de mémoire à la perte de la capacité à communiquer et à réagir à l'environnement. Les traitements actuels de la maladie sont axés sur la gestion des symptômes et le ralentissement de la progression, en ciblant l'accumulation de plaques amyloïdes et tau dans le cerveau, mais il n'existe pas de traitement approuvé pour lutter contre l'apparition de la maladie, a déclaré Mme McReynolds.
"Les scientifiques ont ciblé les effets en aval de ce que nous identifions comme un problème dans la manière dont le cerveau s'alimente lui-même", a déclaré Praveena Prasad, doctorante à Penn State et co-auteur de l'article. "Les thérapies actuellement disponibles visent à éliminer les peptides qui sont probablement le résultat d'un problème plus important que nous pouvons cibler avant que ces peptides ne commencent à former des plaques. Nous démontrons qu'en ciblant le métabolisme du cerveau, nous pouvons non seulement ralentir, mais aussi inverser la progression de cette maladie".
En utilisant des modèles précliniques - modèles cellulaires in vitro avec des protéines amyloïdes et tau, modèles de souris in vivo et cellules humaines in vitro provenant de patients atteints de la maladie d'Alzheimer - les chercheurs ont démontré que l'arrêt de l'IDO1 aide à rétablir un métabolisme sain du glucose dans les astrocytes, les cellules cérébrales en forme d'étoile qui fournissent un soutien métabolique aux neurones.
L'IDO1 est une enzyme qui décompose le tryptophane, la même molécule contenue dans la dinde qui peut vous rendre somnolent, en un composé appelé kynurénine. La production de kynurénine par l'organisme est la première partie d'une réaction en chaîne connue sous le nom de "voie de la kynurénine" (KP), qui joue un rôle essentiel dans la manière dont l'organisme fournit de l'énergie cellulaire au cerveau. Les chercheurs ont constaté que lorsque l'IDO1 générait trop de kynurénine, elle réduisait le métabolisme du glucose dans les astrocytes, nécessaire à l'alimentation des neurones. Lorsque l'IDO1 est supprimée, le soutien métabolique des neurones augmente et rétablit leur capacité à fonctionner.
Les chercheurs ont mené l'étude sur plusieurs modèles de pathologie de la maladie d'Alzheimer, à savoir l'accumulation d'amyloïde ou de tau, et ont constaté que les effets protecteurs du blocage de l'IDO1 s'appliquaient à ces deux pathologies différentes. Leurs résultats suggèrent que l'IDO1 pourrait également être utile dans des maladies présentant d'autres types de pathologie, telles que la démence de la maladie de Parkinson, ainsi que dans le large spectre des troubles neurodégénératifs progressifs connus sous le nom de tauopathies, a expliqué Paras Minhas, actuellement résident au Memorial Sloan Kettering Cancer Center, qui a obtenu un diplôme combiné de médecine et de doctorat en neurosciences à la Stanford School of Medicine, et qui est le premier auteur de l'article.
"Le cerveau est très dépendant du glucose pour alimenter de nombreux processus, de sorte que la perte de la capacité à utiliser efficacement le glucose pour le métabolisme et la production d'énergie peut déclencher un déclin métabolique et, en particulier, un déclin cognitif", a déclaré Minhas. "Grâce à cette collaboration, nous avons pu visualiser précisément l'impact de la neurodégénérescence sur le métabolisme du cerveau.
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.
Publication originale
Paras S. Minhas, Jeffrey R. Jones, Amira Latif-Hernandez, Yuki Sugiura, Aarooran S. Durairaj, Qian Wang, Siddhita D. Mhatre, Takeshi Uenaka, Joshua Crapser, Travis Conley, Hannah Ennerfelt, Yoo Jin Jung, Ling Liu, Praveena Prasad, Brenita C. Jenkins, Yeonglong Albert Ay, Matthew Matrongolo, Ryan Goodman, Traci Newmeyer, et al.; "Restoring hippocampal glucose metabolism rescues cognition across Alzheimer’s disease pathologies"; Science, Volume 385
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