Un consortium dirigé par Penn Medicine de chercheurs en radiologie et en chimie à travers les États-Unis fera progresser l'imagerie de maladies comme la maladie de Parkinson en testant les radiotraceurs qu'ils ont identifiés qui illuminent les protéines α-synucléine (αSyn) ou 4R tau sur des tomographies par émission de positons (TEP). Armés d'une subvention de 30 millions de dollars sur cinq ans des National Institutes of Neurological Disease and Stroke, les chercheurs espèrent que l'amélioration de l'imagerie augmentera le nombre de troubles neurologiques pouvant être diagnostiqués par TEP, suivra leur progression dans le temps et mesurera plus précisément la réponse d'un patient aux traitements.
L'imagerie TEP utilise un médicament radioactif (traceur) qui se lie à certaines protéines ou sucres pour montrer les zones du corps qui ont des niveaux d'activité chimique plus élevés, indiquant une maladie. Il y a un peu plus de dix ans, les chercheurs ont identifié pour la première fois un radiotraceur qui pourrait être utilisé pour détecter la présence de plaques de protéines amyloïdes dans le cerveau, qui font partie des marqueurs de la maladie d'Alzheimer. À mesure que de nouveaux médicaments anti-amyloïde contre la maladie d'Alzheimer sont arrivés sur le marché, comme le lécanemab, ce radiotraceur est devenu essentiel pour diagnostiquer la maladie d'Alzheimer et suivre les progrès du médicament.
Désormais, Robert Mach, PhD, professeur de radiologie Britton Chance, dirigera une collaboration avec des experts de tout le pays pour rechercher des traceurs similaires pour la maladie de Parkinson et plusieurs autres maladies caractérisées comme des « protéinopathies », qui surviennent lorsque certaines protéines « se replient mal ». et se rassemblent dans le cerveau. Appelé Center Without Walls, le projet met en relation des experts en radiologie, chimie et neurologie de l'Université de Californie à San Francisco, de l'Université de Pittsburgh, de l'Université de Washington à St. Louis et l'Université de Yale pour développer deux radiotraceurs différents : l'un qui se liera à une protéine du cerveau appelée αSyn pour l'imagerie de la maladie de Parkinson et de l'atrophie multisystémique, et l'autre qui se liera à la protéine 4R tau pour l'imagerie de la dégénérescence frontotemporale et de la paralysie supranucléaire progressive.
« En raison du grand nombre de molécules possibles pouvant être utilisées, le processus de développement de nouveaux radiotraceurs a été lent et compliqué, comme trouver une aiguille dans une botte de foin », a déclaré Mach. « Le Centre sans murs combine l'expertise clinique, scientifique, d'imagerie et informatique de toutes les institutions pour développer une solution créative à ce problème et a déjà abouti à des essais cliniques pour trois radiotraceurs que nous avons identifiés. Nous espérons que ce modèle de collaboration pourra aider à développer des radiotraceurs. qui changent fondamentalement la façon dont nous diagnostiquons et traitons des maladies comme la maladie de Parkinson. »
Au cours des cinq premières années de la collaboration, des chercheurs du département de chimie de l'Université de Pennsylvanie, dirigés par E. James Petersson, PhD, professeur de chimie, de biochimie et de biophysique, ont développé un outil de chimie informatique de pointe. qui évalue les millions de molécules potentielles et en identifie quelques centaines à tester. L’outil modélise ensuite la manière dont ces molécules se lient et interagissent avec les protéines, et identifie celles qui sont les plus susceptibles d’être les plus efficaces.
Grâce à cette méthode, les centaines de molécules potentielles ont été réduites à seulement trois : deux pour αSyn et une pour 4R tau. Au cours des cinq prochaines années du projet, les chercheurs commenceront les essais cliniques des trois traceurs chez des sujets humains.
« Maintenant que nous avons montré que ce modèle de chimie informatique peut identifier les bonnes molécules auxquelles se lier et tracer αSyn, nous espérons que nous pourrons bientôt connecter n'importe quelle cible protéique au modèle et développer rapidement un radiotraceur efficace, et amener ces traceurs en clinique. plus tôt, afin que nous puissions mieux diagnostiquer et gérer toute une série de maladies complexes. »
Cette recherche est financée par les National Institutes of Neurological Disorders and Stroke (U19NS110456).
