La recherche menée par Francesca Marassi, Ph.D., professeure à Sanford Burnham Prebys, aide à révéler les secrets moléculaires de la dégénérescence maculaire, qui cause près de 90 % de toutes les pertes de vision liées à l’âge. L’étude, publiée récemment dans le Journal biophysiquedécrit la structure flexible d’une protéine sanguine clé impliquée dans la dégénérescence maculaire et d’autres maladies liées à l’âge, telles que la maladie d’Alzheimer et l’athérosclérose.
Les protéines dans le sang sont soumises à une pression constante et changeante en raison des différentes façons dont le sang circule dans le corps. Par exemple, le sang circule plus lentement dans les petits vaisseaux sanguins des yeux que dans les artères plus grosses autour du cœur. Les protéines sanguines doivent être capables de répondre à ces changements, et cette étude nous donne des vérités fondamentales sur la façon dont elles s’adaptent à leur environnement, ce qui est essentiel pour cibler ces protéines pour de futurs traitements. »
Francesca Marassi, Ph.D., professeur, Sanford Burnham Prebys
Il existe des centaines de protéines dans notre sang, mais les chercheurs se sont concentrés sur la vitronectine, l’une des plus abondantes. En plus de circuler à des concentrations élevées dans le sang, la vitronectine se trouve dans l’échafaudage entre les cellules et est également un composant important du cholestérol.
La vitronectine est un acteur clé dans de nombreuses maladies liées à l’âge, mais pour l’équipe de Marassi, la cible la plus prometteuse est la dégénérescence maculaire, qui touche jusqu’à 11 millions de personnes aux États-Unis. Ce nombre devrait doubler d’ici 2050.
« Cette protéine est une cible importante de la dégénérescence maculaire car elle s’accumule à l’arrière de l’œil, provoquant une perte de vision. Des dépôts similaires apparaissent dans le cerveau dans la maladie d’Alzheimer et dans les artères dans l’athérosclérose », explique Marassi. « Nous voulons comprendre pourquoi cela se produit et tirer parti de ces connaissances pour développer de nouveaux traitements. »
Pour aborder cette question, les chercheurs se sont intéressés à savoir comment la protéine modifie sa structure à différentes températures et sous différents niveaux de pression, se rapprochant de ce qui se passe dans le corps humain.
« Déterminer la structure d’une protéine est la partie la plus importante pour déterminer sa fonction », ajoute Marassi.
Grâce à une analyse biochimique détaillée, les chercheurs ont découvert que la protéine peut subtilement changer de forme sous pression. Ces changements l’amènent à se lier plus facilement aux ions calcium dans le sang, ce qui, selon les chercheurs, conduit à l’accumulation de dépôts de plaque calcifiés caractéristiques de la dégénérescence maculaire et d’autres maladies liées à l’âge.
« C’est un réarrangement très subtil de la structure moléculaire, mais cela a un impact important sur le fonctionnement de la protéine », explique Marassi. « Plus nous en apprenons sur la protéine au niveau structurel et mécaniste, plus nous avons de chances de réussir à la cibler avec des traitements. »
Ces connaissances structurelles rationaliseront le développement de traitements pour la dégénérescence maculaire, car elles permettront aux chercheurs et à leurs partenaires de l’industrie biotechnologique de concevoir des anticorps personnalisés qui bloquent sélectivement la liaison au calcium de la protéine sans perturber ses autres fonctions importantes dans l’organisme.
« Il faudra un certain temps pour le convertir en traitement clinique, mais nous espérons disposer d’un anticorps fonctionnel comme traitement potentiel dans quelques années », déclare Marassi. « Et puisque cette protéine est si abondante dans le sang, il peut y avoir d’autres applications passionnantes pour cette nouvelle connaissance que nous ne connaissons même pas encore. »
