Les dégâts de la maladie d’Alzheimer inversés chez la souris avec seulement deux injections
Ralentir la progression de la maladie d’Alzheimer est l’objectif de la plupart des traitements existants, mais l’inverser est beaucoup plus difficile. C’est parce qu’une fois les neurones perdus, le cerveau adulte n’a pas la capacité de les remplacer.
Mais de nouvelles recherches, dirigées par des scientifiques de l’Université de Caroline du Sud, ont montré des résultats prometteurs pour faire repousser des neurones dans des organoïdes cérébraux, et restaurer la cognition chez des modèles murins de la maladie d’Alzheimer.
« Après seulement deux injections, ces souris sont devenues plus intelligentes », explique Peisheng Xu, professeur de pharmaceutique à l’Université de Caroline du Sud et auteur correspondant de la nouvelle étude, publiée dans la revue Cell Biomaterials.
« Dès après une seule injection, nous avons déjà vu le comportement de ces souris différer de celui des souris non traitées. »
En 2017, des scientifiques de l’Université de Cambridge et de l’Institut Max-Planck de chimie biophysique ont développé une technique appelée Trim-Away, qui utilise des anticorps pour dégrader des protéines spécifiques dans les cellules des mammifères, à diverses fins.
En 2023, l’équipe à l’origine de la nouvelle étude a créé une version de Trim-Away qui délivre ses anticorps via un nanogel polymère injectable rempli de nanoparticules, qu’ils ont nommé Nano-ERASER. Dans cette première expérience, les chercheurs ciblaient des cellules de cancer du sein.
Désormais, l’équipe a montré comment Nano-ERASER pourrait aider à traiter la maladie d’Alzheimer. Les cibles, cette fois, étaient les astrocytes, des cellules du cerveau qui soutiennent les neurones – et, si besoin, en deviennent de nouveaux.
Selon notre compréhension actuelle, ce processus se produit principalement pendant le développement, mais ralentit considérablement dans les cerveaux matures, et semble être médié par une protéine appelée PTBP1.
Les chercheurs ont donc ciblé PTBP1 pour la faire dégrader par le système Nano-ERASER. Dans des cellules cérébrales cultivées en boîte de Petri et dans des organoïdes 3D, l’application de Nano-ERASER a effectivement semblé réduire les niveaux de PTBP1, et a déclenché la transformation des astrocytes en nouveaux neurones.
L’équipe a ensuite utilisé un réseau de microélectrodes pour confirmer que ces neurones convertis fonctionnaient encore comme des neurones ordinaires, formant même des réseaux connectés.
Mais cela améliorerait-il les symptômes d’Alzheimer ?
Dans les tests suivants, les chercheurs ont expérimenté avec des modèles murins de la maladie, en suivant les changements dans leur cerveau et leur comportement.
Les souris présentant des conditions de type Alzheimer ont souvent du mal à construire des nids, un analogue triste des patients humains qui peuvent aussi peiner avec les tâches du quotidien.
L’équipe a également testé leur cognition et leur mémoire en les soumettant à des expériences de labyrinthe aquatique.
Effectivement, au fil de quelques semaines, les souris traitées ont récupéré la capacité de construire des nids, et ont pu terminer les labyrinthes plus efficacement.
L’équipe a également constaté que des marqueurs biologiques de la maladie d’Alzheimer, notamment l’inflammation et l’accumulation de protéines problématiques, semblaient s’améliorer dans leur cerveau.
« Les nouveaux neurones peuvent arriver à maturité et survivre », explique Xu.
« Nous avons également confirmé une densité neuronale beaucoup plus élevée dans le cerveau des souris traitées. »
Bien sûr, à ce stade précoce, rien ne garantit que les résultats se transposeront aux humains. Mais la recherche pourrait offrir un nouvel angle intrigant pour s’attaquer à la maladie d’Alzheimer.
Des recherches antérieures menées par d’autres équipes ont montré que la réduction de PTBP1 régénérait des neurones et améliorait les symptômes de la maladie de Parkinson chez la souris, mais, de manière frustrante, des études ultérieures n’ont pas pu reproduire ces résultats.
Les nouveaux travaux semblent étayer les conclusions originales, ce qui pourrait être utile pour inverser un éventail de maladies neurodégénératives.
« En reconstituant des neurones in situ, en restaurant l’architecture synaptique, et potentiellement en reconstruisant des circuits endommagés, la neurogenèse induite offre une voie non seulement pour ralentir la neurodégénérescence, mais pour s’attaquer à l’une de ses conséquences structurelles fondamentales », écrivent les chercheurs.
Avant que cela puisse se produire, l’équipe prévoit d’abord de tester la technique sur une période plus longue et chez des primates.
« Si nous pouvons la faire avancer jusqu’à la clinique, alors nous pouvons avoir de l’espoir pour les patients atteints de la maladie d’Alzheimer », explique Xu.
La recherche a été publiée dans la revue Cell Biomaterials.
