Pour la première fois, des scientifiques ont observé des groupes de protéines censées déclencher la maladie de Parkinson dans les tissus cérébraux humains, ouvrant la voie à de nouveaux diagnostics et traitements.
Dans une avancée révolutionnaire, des scientifiques ont visualisé et quantifié directement les groupes de protéines censés être à l'origine de la maladie de Parkinson, offrant l'espoir de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques pour le trouble neurologique qui connaît la croissance la plus rapide au monde.
Ces amas de protéines microscopiques, connus sous le nom d'oligomères d'alpha-synucléine, sont soupçonnés depuis longtemps d'être à l'origine de la maladie de Parkinson, mais avaient échappé à l'observation directe dans les tissus cérébraux humains — jusqu'à présent.
Des chercheurs de l’Université de Cambridge, de l’University College London (UCL), de l’Institut Francis Crick et de Polytechnique Montréal ont mis au point une nouvelle technique d’imagerie permettant de détecter, de compter et de comparer ces oligomères dans les tissus cérébraux humains post-mortem.
Les conclusions de l'équipe, publié dans la revue Nature Biomedical Engineering, pourraient élucider les mécanismes par lesquels la maladie de Parkinson se propage dans le cerveau et aider à développer des diagnostics et des traitements.
Les avancées dans cette recherche surviennent à un moment crucial, alors qu’environ 166 000 personnes au Royaume-Uni vivent avec la maladie de Parkinson, et que ce nombre mondial devrait doubler pour atteindre 25 millions d’ici 2050.
La maladie de Parkinson a traditionnellement été diagnostiquée par la présence de gros dépôts de protéines appelés corps de Lewy.
Cependant, les scientifiques ont émis l'hypothèse que des oligomères plus petits, formés plus tôt, pourraient causer des dommages aux cellules cérébrales. Jusqu'à présent, ces oligomères, longs de quelques nanomètres seulement, étaient trop minuscules pour être visibles.
« Les corps de Lewy sont la caractéristique principale de la maladie de Parkinson, mais ils indiquent essentiellement où la maladie a évolué, et non où elle se situe actuellement », a déclaré Steven Lee, professeur de chimie biophysique au département de chimie Yusuf Hamied de Cambridge et co-directeur de la recherche, dans un communiqué de presse. « Si nous pouvions observer la maladie de Parkinson à ses premiers stades, cela nous en apprendrait beaucoup plus sur son évolution cérébrale et sur la manière dont nous pourrions la traiter. »
Les chercheurs ont développé une technique appelée Advanced Sensing of Aggregates for Parkinson's Disease (ASA-PD), utilisant la microscopie à fluorescence ultra-sensible pour détecter et étudier des millions d'oligomères dans les tissus cérébraux.
En raison de leur taille minuscule, la technique maximise le signal tout en réduisant le bruit de fond, augmentant considérablement la sensibilité.
« C'est la première fois que nous pouvons observer des oligomères directement dans le tissu cérébral humain à cette échelle », a ajouté Rebecca Andrews, co-auteure principale, qui a mené l'étude en tant que chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Lee. « C'est comme voir les étoiles en plein jour. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche sur la maladie de Parkinson. »
L’étude a comparé des échantillons de tissus cérébraux post-mortem de personnes atteintes de la maladie de Parkinson à ceux de personnes en bonne santé du même âge.
Les résultats ont montré la présence d'oligomères dans les deux groupes, mais ils étaient plus nombreux, plus grands et plus brillants dans les échantillons atteints de la maladie de Parkinson. Cela suggère un lien direct avec la progression de la maladie.
De plus, une sous-classe d’oligomères est apparue uniquement chez les patients atteints de la maladie de Parkinson, qui pourraient servir de marqueurs précoces de la maladie, potentiellement détectables des années avant l’apparition des symptômes.
« Les oligomères ont été l’aiguille dans la botte de foin, mais maintenant que nous savons où se trouvent ces aiguilles, cela pourrait nous aider à cibler des types de cellules spécifiques dans certaines régions du cerveau », a ajouté Lucien Weiss, professeur agrégé au Département de génie physique de Polytechnique Montréal.
Les applications potentielles de cette recherche s’étendent au-delà de la maladie de Parkinson.
« Des technologies similaires pourraient être appliquées à d’autres maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Huntington », a ajouté Weiss.
Sonia Gandhi, chef de groupe senior du laboratoire de biologie de la neurodégénérescence et directrice adjointe de recherche au Francis Crick Institute, qui a codirigé la recherche, a souligné l'importance de cette avancée.
« Nous espérons que le franchissement de cette barrière technologique nous permettra de comprendre pourquoi, où et comment les groupes de protéines se forment et comment cela modifie l’environnement cérébral et conduit à la maladie », a-t-elle déclaré dans le communiqué de presse.
Source: l'Université de Cambridge