Peng Jiang, neuroscientifique de Rutgers, visitait sa ville natale de Qianshan, une ville de la province chinoise de l'Anhui, lorsqu'un voisin est venu chez ses parents avec une histoire qui allait rester avec lui.
La mère de l'homme avait reçu un diagnostic de maladie d'Alzheimer au début de la soixantaine. Après près d’une décennie de déclin, elle ne reconnaissait plus son propre fils. Un matin, elle le regarda et lui demanda gentiment : « Comment va ta mère ? Est-ce qu'elle va bien ?
Alors que le voisin racontait ce moment, il fondit en larmes. Il a dit à Jiang que la maladie d'Alzheimer est présente dans sa famille et qu'il craint que ses propres enfants ne le voient un jour disparaître comme il a vu la mémoire de sa mère disparaître.
Cette conversation, qui a eu lieu il y a plusieurs années, est devenue un tournant pour Jiang, professeur agrégé au Département de biologie cellulaire et de neurosciences de la Faculté des arts et des sciences. Déjà plongé dans la recherche sur la maladie d'Alzheimer, Jiang est retourné à son laboratoire avec une urgence renouvelée.
« Le fait qu'il n'existe toujours pas de traitement efficace alimente ma détermination à poursuivre de nouvelles idées thérapeutiques », a déclaré Jiang, également membre du corps professoral du Rutgers Brain Health Institute.
Aujourd'hui, Jiang et son collègue en neurosciences Mengmeng Jin, le premier auteur de l'étude, ont fait une découverte qui, selon eux, pourrait remodeler la façon dont les scientifiques envisagent le traitement de la maladie d'Alzheimer. Leur étude, publiée dans Neurosciences naturellesidentifie une mutation génétique rare qui semble protéger les cellules immunitaires du cerveau des dommages généralement causés par la maladie.
Nous pensons qu'il s'agit d'une avancée majeure dans le domaine. Plutôt que d’examiner les mutations qui augmentent le risque, nous recherchons des mutations qui peuvent conférer une résilience. »
Peng Jiang, neuroscientifique Rutgers
Ces travaux reflètent un changement dans la recherche sur la maladie d'Alzheimer, a déclaré Jiang. Au lieu de se concentrer uniquement sur l’élimination des protéines toxiques, les scientifiques pourraient renforcer le système de défense du cerveau pour le maintenir résilient et en bonne santé plus longtemps.
Pour Jiang, la science est indissociable de l’impact humain.
« Nous essayons d'apprendre de la nature pour exploiter une mutation naturelle à des fins thérapeutiques », a-t-il déclaré.
Les personnes atteintes du syndrome de Down, qui portent trois copies du chromosome 21, développent presque universellement une maladie d'Alzheimer précoce en raison de l'accumulation accélérée de protéines toxiques dans le cerveau. Pourtant, un petit sous-ensemble de personnes trisomiques font preuve d’une résilience remarquable : elles ne développent jamais de démence malgré le même développement pathologique.
Cette observation a motivé l'équipe Rutgers à étudier les effets biologiques d'une mutation rare, CSF2RB A455D, identifiée dans les cellules immunitaires d'un petit nombre d'individus atteints du syndrome de Down. Leurs recherches révèlent des fonctions jusqu’alors inconnues de cette mutation et fournissent de nouvelles informations sur les mécanismes susceptibles d’influencer le risque de neurodégénérescence.
Ils se sont concentrés sur les microglies, les cellules immunitaires du cerveau qui agissent comme des femmes de ménage, éliminant les déchets et protégeant les neurones. En utilisant la technologie des cellules souches, les chercheurs ont créé des microglies humaines avec la mutation et les ont placées dans le cerveau de souris pour développer un modèle chimérique de cerveau de souris, leur permettant d'observer le fonctionnement de ces cellules humaines dans un environnement cérébral vivant. Ces souris ont ensuite été exposées à des protéines liées à la maladie d'Alzheimer.
Les résultats ont surpris les chercheurs. La microglie porteuse de la mutation est restée jeune et a évité une inflammation à long terme qui endommage généralement les cellules cérébrales. Les cellules étaient plus efficaces pour éliminer les protéines nocives et protéger les neurones voisins.
Lorsque les chercheurs ont placé ensemble des microglies mutées et non mutées dans des environnements cérébraux contenant des protéines liées à la maladie d'Alzheimer, les microglies mutées ont lentement pris le relais. Les microglies non mutées se sont affaiblies avec le temps, tandis que les microglies mutées sont restées fortes, rafraîchissant efficacement le système immunitaire du cerveau. Cet effet s’est manifesté non seulement dans les cellules de personnes atteintes du syndrome de Down, mais également dans les cellules de la population générale.
« Nous transplantons les cellules, puis injectons des protéines pathologiques », a déclaré Jin, chercheur postdoctoral. « Nous observons comment réagissent les microglies humaines. »
Cette découverte ouvre la porte à de nouvelles stratégies thérapeutiques, affirment les scientifiques. Une approche consiste à transplanter des microglies conçues avec la mutation protectrice dans le cerveau des patients. Une autre solution pourrait consister à utiliser la thérapie génique pour introduire la mutation directement dans les microglies existantes, rétablissant potentiellement leur capacité à se défendre contre les dommages causés par la maladie d'Alzheimer.
Parmi les autres scientifiques de Rutgers qui ont contribué à l’étude figurent : Ziyuan Ma, doctorant ; Rui Dang, associé postdoctoral ; Haiwei Zhang, ancien associé postdoctoral ; Rachael Kim, ancienne chercheuse de premier cycle ; et Ava Papetti, boursière diplômée, tous au Département de biologie cellulaire et de neurosciences. Des scientifiques de l’Université de Californie à Irvine, des Gladstone Institutes, de l’Université internationale de Floride et de l’Université médicale de Nanjing en Chine ont également contribué à l’étude.
