Au cours d'un effort de recherche de sept ans, une équipe internationale de scientifiques a clarifié la cause de certaines formes génétiques de la maladie de Parkinson et identifié des traitements pharmacologiques potentiels.
L'équipe de recherche interdisciplinaire, dirigée par le professeur Rejko Krüger, du Luxembourg Center for Systems Biomedicine (LCSB) de l'Université du Luxembourg, a expérimenté des cultures cellulaires basées sur des patients en laboratoire. La nouvelle association de substances actives identifiée devra faire l'objet d'essais cliniques avant de pouvoir être utilisée pour traiter des patients. L'équipe de recherche a publié ses résultats aujourd'hui dans la prestigieuse revue scientifique Médecine translationnelle scientifique.
Le manque de protéines DJ-1 vous rend malade
Une protéine appelée DJ-1 joue un rôle crucial dans le fonctionnement des cellules nerveuses. Si le corps est incapable de produire de grandes quantités de DJ-1, des cellules nerveuses importantes meurent. Le résultat est l'apparition de maladies neuro-dégénératives telles que la maladie de Parkinson. La production de protéines importantes comme DJ-1 peut être interrompue ou arrêtée définitivement si les plans génétiques ou les processus de production qu'ils codent sont défectueux.
Aujourd'hui, l'équipe de recherche du professeur Rejko Krüger au Luxembourg a réussi à identifier pour la première fois l'importance d'une erreur dans le processus de production appelée «épissage» dans le développement d'une certaine forme de maladie de Parkinson. «Chez les patients, un outil essentiel pour l'assemblage de la protéine DJ-1 ne parvient pas à s'ancrer correctement», explique Krüger. « En termes scientifiques, nous appelons cela le saut d'exon. En raison de ce défaut, la protéine ne se construit pas du tout. »
Le résultat de la recherche offre un point d'attaque entièrement nouveau pour traiter ce dysfonctionnement de la synthèse protéique avec des médicaments.
Cet aperçu change fondamentalement notre vision des causes de la maladie et présente des possibilités de traitement entièrement nouvelles. Nous n'avons pu acquérir cette nouvelle compréhension que grâce aux cellules cutanées des patients. «
Dr Ibrahim Boussaad, scientifique du LCSB et premier auteur de l'article scientifique
Le don de cellules permet de progresser
L'étude Luxembourg Parkinson, initiée en 2015 (voir également http: // www.
Ces cellules nerveuses sont très similaires aux neurones des régions affectées du cerveau du donneur et peuvent être utilisées pour des analyses et des tests en laboratoire. Parce qu'il n'est pas possible de prélever des neurones directement dans le cerveau des patients, pour des raisons de santé et d'éthique, la reprogrammation est le seul moyen d'examiner les caractéristiques cliniques des neurones du patient in vitro. Dans le jargon scientifique, cela s'appelle un modèle in vitro basé sur le patient et constitue une étape importante dans la médecine personnalisée.
Grâce à cette méthode, l'équipe du professeur Krüger a pu expliquer la cause de la forme génétique de la maladie de Parkinson dans laquelle le gène PARK7 est muté. Le professeur Thomas Gasser, directeur médical de l'hôpital universitaire de Tübingen et co-auteur de l'article, ajoute: «Nous sommes fiers d'avoir pu apporter notre expertise dans la reprogrammation des cellules de patients à ce travail sur les cellules souches de nos collègues en Luxembourg. » Des institutions allemandes, italiennes et américaines ont collaboré au projet de recherche.
L'interdisciplinarité luxembourgeoise est la clé de ce succès
Des algorithmes bioinformatiques précis développés au LCSB ont permis à l'équipe de recherche d'effectuer immédiatement une recherche automatisée de substances actives potentielles pour le traitement de la toxicomanie. Cela a donné un succès sous la forme des composés actifs acide phénylbutyrique et RECTAS (RECTifier of Aberrant Splicing). Administrés en association, ces deux principes actifs permettent aux cellules du tube à essai de réactiver efficacement la production de l'importante protéine DJ-1.
«Ce n'est qu'en combinant de nombreuses disciplines – de la pratique médicale, à la recherche en laboratoire, à l'informatique – que nous pourrions comprendre la cause et en même temps identifier les substances actives pour un traitement potentiel», explique le professeur Rejko Krüger. Il ajoute: « Ce genre de progrès scientifique 'Made in Luxembourg' est possible car toutes les disciplines nécessaires sont unifiées au Luxembourg depuis plusieurs années maintenant. »
Ces travaux représentent le point culminant à ce jour du programme PEARL du Fonds national de la recherche luxembourgeois (FNR), à travers lequel la recherche du Pr Krüger et de son équipe est financée. L'équipe de scientifiques exprime en particulier sa gratitude aux personnes qui participent à l'étude luxembourgeoise sur la maladie de Parkinson et qui ont rendu cette recherche possible en premier lieu.
La source:
Référence du journal:
Boussaad, I., et coll. (2020) Un modèle basé sur le patient de mauvais épissage de l'ARN révèle des cibles de traitement dans la maladie de Parkinson, Médecine translationnelle scientifique. doi.org/10.1126/scitranslmed.aau3960.
