Un nouveau projet de recherche à l’Université de Californie à Riverside a reçu un financement pour déterminer si une nouvelle thérapie à base de protéines peut corriger une activité cérébrale anormale associée au syndrome du X fragile.
Touchant environ 100 000 Américains, le syndrome du X fragile est causé par des modifications affectant le gène FMR1 et la production de FMRP, une protéine importante pour le développement et le fonctionnement normal du cerveau. Cela peut entraîner une déficience intellectuelle, des difficultés d’apprentissage et de mémoire, des défis sociaux et comportementaux et une sensibilité inhabituelle aux stimuli sensoriels. Le X fragile est également une cause génétique importante des troubles du spectre autistique.
La subvention d’un an de 100 000 $ de la FRAXA Research Foundation soutiendra la recherche dans le laboratoire du Dr Devin Binder, professeur de sciences biomédicales à l’École de médecine. Le projet utilisera un modèle murin du syndrome du X fragile pour tester plusieurs protéines candidates développées par la société de biotechnologie Bowen’s FX Therapeutics. Les protéines sont conçues pour remplacer la fonction d’une protéine manquante ou altérée chez les personnes atteintes de cette maladie.
Pour Binder, le projet rassemble des années de recherche sur l’activité cérébrale anormale associée au X fragile et des avancées récentes en ingénierie des protéines qui pourraient permettre d’administrer une protéine thérapeutique au cerveau.
« Ce que font nos collaborateurs est désormais possible d’une manière que je n’aurais jamais cru possible lorsque je suis entré dans ce domaine », a déclaré Binder. « Ils peuvent fabriquer une protéine et l’introduire dans le cerveau et les cellules. Il y a quelques années, cela aurait semblé relever de la science-fiction. »
Les scientifiques disposent d’un modèle animal bien établi pour étudier le X fragile : la souris knock-out du X fragile. Ces souris présentent plusieurs anomalies cérébrales qui ressemblent à celles observées chez les personnes atteintes de cette maladie, notamment des changements dans la façon dont le cerveau traite les informations sensorielles et coordonne l’activité neuronale.
Le laboratoire de Binder étudie le X fragile et l’épilepsie depuis des années, en se concentrant sur la mesure de l’activité cérébrale chez les animaux. L’un des principaux outils du laboratoire est l’électroencéphalographie, ou EEG.
« Nous examinons l’animal dans son ensemble tel qu’il se comporte et traite les stimuli », a déclaré Binder. « Notre objectif est d’obtenir des enregistrements cérébraux de très haute qualité chez les souris. »
Son laboratoire a déjà identifié des anomalies EEG spécifiques chez des souris Fragile X. Ces mesures fournissent une base de référence pour tester si les nouveaux traitements protéiques peuvent restaurer une fonction cérébrale normale.
Binder a expliqué que l’un des défis majeurs dans le traitement des troubles neurologiques consiste à faire passer une molécule thérapeutique à travers la barrière hémato-encéphalique, ce qui limite le passage de nombreuses substances de la circulation sanguine vers le cerveau.
Selon Binder, FX Therapeutics de Bowen a utilisé l’ingénierie protéique pour développer des versions de la protéine liée au X fragile qui peuvent être administrées par voie systémique et traverser la barrière hémato-encéphalique. Le laboratoire de Binder testera si le traitement modifie la physiologie cérébrale dans le modèle animal Fragile X.
Carrie Jonak, associée de recherche au laboratoire de Binder, a généré les données préliminaires qui ont aidé à soutenir la demande de subvention et réalisera une grande partie de la recherche.
Binder et Jonak ont une mesure simple du succès.
« Si les souris Fragile X après le traitement commencent à ressembler aux souris normales, si leur physiologie est essentiellement normalisée, ce serait un résultat très significatif », a déclaré Binder.
L’étude pilote ne déterminera pas directement si les souris améliorent leur capacité d’apprentissage ou de mémorisation. Mais si le traitement corrige les anomalies de l’activité cérébrale, a déclaré Binder, son équipe prédit que certains problèmes cognitifs et comportementaux associés pourraient également s’améliorer.
« Je vois ce projet comme un exemple de la manière dont le financement d’une fondation peut réunir les neurosciences universitaires et la biotechnologie », a-t-il déclaré. « FX Therapeutics de Bowen donne accès à une technologie thérapeutique prometteuse, tandis que mon laboratoire apporte son expertise dans la mesure de l’activité cérébrale chez les animaux vivants. En tant qu’universitaires, nous n’aurions pas nécessairement accès autrement à ce type de thérapies. »
