La maladie d'Alzheimer (MA) est la maladie neurodégénérative la plus courante chez les personnes âgées, affectant jusqu'à 1 individus sur 20 âgés de 65 ans et plus. En plus des facteurs environnementaux et de style de vie, les mutations génétiques peuvent prédisposer un individu à la MA et certaines formes rares de MA « familiale » héréditaire (FAD) sont causées par des mutations génétiques connues, ces individus affectés développant une MA avec une probabilité élevée et à un âge relativement jeune. Dans la plupart des cas, la MA est diagnostiquée à des stades avancés, mais des altérations pathologiques des cellules cérébrales peuvent survenir plus tôt dans la vie, en particulier dans la mode qui est connue pour se manifester plus tôt dans la vie.
Pour étudier les changements de vie précoce dans les cellules cérébrales de la FAD, des chercheurs tels que Zhen-Ge Luo et ses collègues de l'Université de Shanghaittech, en Chine, ont mis à profit les organes cérébraux dérivés des cellules souches, pour modéliser les aspects du développement et la fonction précoce du cerveau humain en laboratoire. Leur travail a été publié aujourd'hui dans Rapports de cellules souches. Les organoïdes dérivés de patients atteints de FAD ont récapitulé des caractéristiques spécifiques à la MA tels que l'augmentation des protéines amyloïdes, contenaient des neurones moins matures et avaient des taux de mortalité cellulaire plus élevés que les organoïdes sains. Les organoïdes du FAD ont également eu des changements distincts dans l'expression des gènes. L'un des gènes à noter est TMSB4X qui fabrique une protéine anti-inflammatoire appelée thymosine β4 (τβ4). Fait intéressant, comme dans les organoïdes cérébraux, l'expression de TMSB4X a également été réduite dans les neurones des échantillons de cerveau des patients atteints de MA post mortem.
Sur la base de cette découverte, les chercheurs ont traité les organes cérébraux du FAD avec τβ4 pour tester si cela pouvait empêcher ou inverser certains des changements spécifiques à la AD. En encourageant, le traitement τβ4 a réduit la protéine amyloïde, a augmenté le nombre de neurones sains dans les organoïdes et les changements d'expression génique normalisés. Lorsqu'ils sont donnés aux souris avec la mutation du FAD, il a augmenté les niveaux de τβ4 dans le cerveau de souris, les niveaux de protéines amyloïdes ont été réduits et les altérations de l'expression des gènes ont été restaurées. De plus, τβ4 a réduit l'inflammation et a empêché la suractivation des neurones, une caractéristique commune de la MA.
Cette étude illustre comment les organoïdes cérébraux peuvent être utilisés pour identifier les cibles d'intervention potentielles spécifiques à la MA. D'autres études sont nécessaires pour confirmer ces résultats et si τβ4 peut être sûr et efficace pour une utilisation chez les patients, s'il a des effets bénéfiques chez les patients déjà diagnostiqués avec la MA, et si elle peut retarder l'apparition de la maladie chez les porteurs de mutations de FAD.
