Les scientifiques ont, pour la première fois, visualisé et quantifié directement les grappes de protéines qui déclenchent les Parkinson, marquant une avancée majeure dans l'étude de la maladie neurologique la plus rapide au monde.
Ces minuscules grappes, appelées oligomères alpha-synucléine, ont longtemps été considérées comme les coupables probables pour la maladie de Parkinson pour commencer à se développer dans le cerveau, mais jusqu'à présent, ils ont échappé à la détection directe dans le tissu cérébral humain.
Maintenant, des chercheurs de l'Université de Cambridge, UCL, du Francis Crick Institute et de Polytechnique Montréal ont développé une technique d'imagerie qui leur permet de voir, de compter et de comparer les oligomères dans les tissus cérébraux humains, un développement, selon l'équipe, est « comme être capable de voir des étoiles en plein jour ».
Leurs résultats, rapportés dans le journal Génie biomédical de la naturepourrait aider à démêler la mécanique de la façon dont Parkinson se propage dans le cerveau et soutenir le développement de diagnostics et de traitements potentiels.
Environ 166 000 personnes au Royaume-Uni vivent avec la maladie de Parkinson et le nombre augmente. D'ici 2050, le nombre de personnes atteintes de Parkinson dans le monde devrait doubler à 25 millions. Bien qu'il existe des médicaments qui peuvent aider à atténuer certains des symptômes de Parkinson, tels que les tremblements et la raideur, il n'y a pas de médicaments qui peuvent ralentir ou arrêter la maladie elle-même.
Depuis plus d'un siècle, les médecins ont reconnu les Parkinson par la présence de grands gisements de protéines appelés corps de Lewy. Mais les scientifiques ont soupçonné que des oligomères plus petits et antérieurs peuvent causer des dommages aux cellules cérébrales. Jusqu'à présent, ces oligomères étaient tout simplement trop petits pour voir – juste quelques nanomètres.
« Les corps de Lewy sont la marque de marque de Parkinson, mais ils vous disent essentiellement où se trouve la maladie, et non où elle se trouve actuellement », a déclaré le professeur Steven Lee du Département de chimie de Yusuf Hamied de Cambridge, qui a co-a dirigé la recherche. « Si nous pouvons observer que Parkinson à ses premiers stades, cela nous en dirait beaucoup plus sur la façon dont la maladie se développe dans le cerveau et comment nous pourrions le traiter. »
Maintenant, Lee et ses collègues ont développé une technique, appelée ASA-PD (détection avancée des agrégats pour la maladie de Parkinson), qui utilise une microscopie à fluorescence ultra-sensible pour détecter et analyser des millions d'oligomères dans le tissu cérébral post-mortem. Étant donné que les oligomères sont si petits, leur signal est extrêmement faible. L'ASA-PD maximise le signal tout en diminuant le fond, augmentant considérablement la sensibilité au point où des oligomères alpha-synucléine individuels peuvent être observés et étudiés.
« C'est la première fois que nous sommes en mesure de regarder les oligomères directement dans les tissus cérébraux humains à cette échelle: c'est comme être en mesure de voir des étoiles en plein jour », a déclaré le co-premier auteur, le Dr Rebecca Andrews, qui a mené le travail lorsqu'elle était chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Lee. « Il ouvre de nouvelles portes dans la recherche de Parkinson. »
L'équipe a examiné les échantillons de tissus cérébraux post mortem de personnes atteintes de Parkinson et les a comparées à des individus en bonne santé d'âge similaire. Ils ont constaté que les oligomères existent à la fois dans la santé et le cerveau de Parkinson. Le principal différent entre la maladie et le cerveau sain était la taille des oligomères, qui étaient plus grands, plus brillants et plus nombreux dans les échantillons de maladies, suggérant un lien direct avec la progression de Parkinson.
L'équipe a également découvert un sous-classe d'oligomères qui n'apparaissait que chez les patients de Parkinson, qui pourrait être les premiers marqueurs visibles de la maladie – potentiellement des années avant l'apparition des symptômes.
« Cette méthode ne nous donne pas seulement un instantané », a déclaré le professeur Lucien Weiss de Polytechnique Montréal, WO a co-dirigé la recherche. «Il offre un atlas entier de changements de protéines à travers le cerveau et des technologies similaires pourraient être appliquées à d'autres maladies neurodégénératives comme Alzheimer et Huntington.
« Les oligomères ont été l'aiguille dans la botte de foin, mais maintenant que nous savons où se trouvent ces aiguilles, cela pourrait nous aider à cibler des types de cellules spécifiques dans certaines régions du cerveau. »
« La seule véritable façon de comprendre ce qui se passe dans les maladies humaines est d'étudier directement le cerveau humain, mais en raison de la complexité du cerveau, cela est très difficile », a déclaré le professeur Sonia Gandhi de l'Institut Francis Crick, qui a co-dirigé la recherche. « Nous espérons que la permission de cette barrière technologique nous permettra de comprendre pourquoi, où et comment les grappes de protéines se forment et comment cela change l'environnement cérébral et conduit à la maladie. »
La recherche a été soutenue en partie en alignant la science à travers Parkinson (ASAP), la Michael J. Fox Foundation et le Medical Research Council (MRC), qui fait partie de la recherche et de l'innovation britanniques (UKRI). Les chercheurs remercient les patients, les familles et les soignants qui ont fait don de tissus aux banques du cerveau pour permettre à ce travail de se produire.
