Les chercheurs de Wehi ont fait un énorme bond en avant dans la lutte contre la maladie de Parkinson, résolvant un mystère de plusieurs décennies qui ouvre la voie au développement de nouveaux médicaments pour traiter la maladie.
Découverte pour la première fois il y a plus de 20 ans, Pink1 est une protéine directement liée à la maladie de Parkinson – la condition neurodégénérative à la croissance la plus rapide au monde. Jusqu'à présent, personne n'avait vu à quoi ressemble Human Pink1, comment Pink1 se fixe à la surface des mitochondries endommagées, ou comment il est allumé.
Dans une percée majeure, les chercheurs du Wehi Parkinson's Disease Research Center ont déterminé la toute première structure de Pink1 humain lié aux mitochondries, dans les résultats publiés dans Science. Les travaux pourraient aider à trouver de nouveaux traitements pour la maladie qui n'a actuellement aucun remède ou médicament pour arrêter sa progression.
Sommaire
En un coup d'œil
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Cette découverte, publiée dans Scienceest un énorme bond en avant dans la lutte contre Parkinson dans l'espoir qu'il accélérera la recherche d'un médicament pour arrêter la condition.
La maladie de Parkinson est insidieuse, prenant souvent des années, parfois des décennies à diagnostiquer. Souvent associé aux tremblements, il existe près de 40 symptômes, notamment des troubles cognitifs, des problèmes de parole, une régulation de la température corporelle et des problèmes de vision.
En Australie, plus de 200 000 personnes vivent avec Parkinson et entre 10% et 20% ont la maladie de Parkinson à l'apparition des jeunes – ce qui signifie qu'ils sont diagnostiqués de plus de cinquante ans. L'impact de Parkinson sur l'économie australienne et les systèmes de santé est estimé à plus de 10 milliards de dollars chaque année.
Percée après des décennies de recherche
Les mitochondries produisent de l'énergie à un niveau cellulaire dans tous les êtres vivants, et les cellules qui nécessitent beaucoup d'énergie peuvent contenir des centaines ou des milliers de mitochondries. Le gène Park6 code la protéine Pink1, qui soutient la survie cellulaire en détectant les mitochondries endommagées et en les marquant pour l'élimination.
Chez une personne en bonne santé, lorsque les mitochondries sont endommagées, Pink1 se rassemble sur les membranes mitochondriales et signale à travers une petite protéine appelée ubiquitine, que les mitochondries brisées doivent être retirées. Le signal d'ubiquitine Pink1 est unique aux mitochondries endommagées, et lorsque Pink1 est muté chez les patients, les mitochondries brisées s'accumulent dans les cellules.
Bien que Pink1 ait été lié à la maladie de Parkinson, et en particulier à la maladie de Parkinson, les chercheurs n'avaient pas pu le visualiser et ne comprenaient pas comment il se fixe aux mitochondries et est allumé.
Auteur correspondant sur l'étude et chef de la division de signalisation d'Ubiquitine de Wehi, le professeur David Komander, a déclaré que des années de travail de son équipe ont débloqué le mystère de ce à quoi ressemble Human Pink1, et comment il se rassemble sur les mitochondries à allumer.
« Il s'agit d'une étape importante pour la recherche sur la Parkinson. Il est incroyable de voir enfin Pink1 et de comprendre comment il se lie aux mitochondries », a déclaré le professeur Komander, qui est un chef de laboratoire au centre de recherche de la maladie de Wehi Parkinson.
« Notre structure révèle de nombreuses façons de changer Pink1, l'activant essentiellement, ce qui changera la vie pour les personnes atteintes de Parkinson. »
Espoir pour les traitements futurs
L'auteur principal de l'étude, le chercheur principal de Wehi, le Dr Sylvie Callegari, a déclaré que Pink1 travaille en quatre étapes distinctes, les deux premières étapes n'avaient pas été vues auparavant.
Tout d'abord, Pink1 détecte les dommages mitochondriaux. Ensuite, il s'attache aux mitochondries endommagées. Une fois attaché, il marque l'ubiquitine, qui relie ensuite à une protéine appelée Parkin afin que les mitochondries endommagées puissent être recyclées.
C'est la première fois que nous voyons le Pink1 humain à la surface des mitochondries endommagées et il a révélé une gamme remarquable de protéines qui agissent comme le site d'amarrage. Nous avons également vu, pour la première fois, comment les mutations présentes chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson affecter le rose humain1. «
Dr Sylvie Callegari, chercheur principal de Wehi
L'idée d'utiliser Pink1 comme cible pour les thérapies médicamenteuses potentielles a depuis longtemps été présentée mais pas encore atteinte car la structure de Pink1 et la façon dont elle se fixent aux mitochondries endommagées n'étaient pas connues.
L'équipe de recherche espère utiliser les connaissances pour trouver un médicament pour ralentir ou arrêter Parkinson chez les personnes avec une mutation Pink1.
Le lien entre Pink1 et Parkinson
L'une des caractéristiques de Parkinson est la mort des cellules du cerveau. Environ 50 millions de cellules meurent et sont remplacées dans le corps humain à chaque minute. Mais contrairement à d'autres cellules du corps, lorsque les cellules cérébrales meurent, la vitesse à laquelle elles sont remplacées est extrêmement faible.
Lorsque les mitochondries sont endommagées, elles cessent de faire de l'énergie et de libérer des toxines dans la cellule. Chez une personne en bonne santé, les cellules endommagées sont éliminées dans un processus appelé mitophagie.
Chez une personne atteinte de Parkinson et une mutation Pink1, le processus de mitophagie ne fonctionne plus correctement et les toxines s'accumulent dans la cellule, la tuant finalement. Les cellules cérébrales ont besoin de beaucoup d'énergie et sont particulièrement sensibles à ces dommages.
