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Il existe de nombreux inconnus sur les causes de la maladie d’Alzheimer, mais l’un des principaux suspects est la présence de plaques bêta-amyloïdes. Celles-ci se forment à partir de peptides amyloïdes, et si certains considèrent ces biomarqueurs comme une façon de détecter cette maladie à ses premiers stades, d’autres y voient une opportunité d’intervenir et éventuellement de l’arrêter complètement. Un nouveau nanodispositif pourrait être la solution, en capturant ces peptides et en les éliminant avant qu’ils ne s’agrègent en plaques nocives.

Un nanodispositif emprisonne les plaques de bêta-amyloïdes

Le rôle que jouent les plaques bêta-amyloïdes dans la maladie d’Alzheimer fait toujours l’objet d’un débat scientifique. Si les essais cliniques infructueux qui ont testé les médicaments anti-amyloïdes ont donné à de nombreux chercheurs une désillusion, des études à grande échelle continuent d’impliquer ces amas toxiques dans le déclin cognitif associé à l’Alzheimer.

« Les peptides β-amyloïdes proviennent de la dégradation d’une protéine précurseure amyloïde, un composant normal des cellules du cerveau », explique Rosemarie Wilton, biologiste moléculaire au laboratoire national d’Argonne et responsable de l’équipe de recherche. « Dans un cerveau sain, ces peptides rejetés sont éliminés ».

Laissés à eux-mêmes, ces peptides peuvent s’assembler pour former les plaques de bêta-amyloïdes qui, pense-t-on, affectent la connectivité neurale et le bien-être des cellules du cerveau. Mme Wilton et son équipe ont étudié les moyens de rassembler ces peptides peu après qu’ils se soient détachés des protéines, et ont créé un nanodispositif qui s’est révélé très prometteur lors des premiers essais.

Une efficacité de plus de 90 %

Ce dispositif est fabriqué avec de la silice et est constitué d’une structure sphérique poreuse qui est revêtue de fragments d’anticorps qui reconnaissent les peptides cibles et s’y lient fortement avec une grande sélectivité. Ces derniers ont d’abord été étudiés dans le cadre d’expériences in vitro où ces nanodispositifs ont été testés en même temps que des versions sans fragments d’anticorps. Ils étaient destinés à séquestrer ces peptides et à empêcher leur agrégation avec une efficacité supérieure de plus de 90 % à celle des dispositifs de contrôle.

Des expériences in vivo ont suivi, où ces nanodispositifs se sont avérés non toxiques pour les cellules vivantes. Ils ont ensuite été testés sur des souris atteintes de la maladie d’Alzheimer, où ils ont produit une suppression de 30 % de la formation de plaques, par rapport au groupe de contrôle.

« Nous avons pris des éléments de la nanotechnologie et de la biologie pour concevoir une « cage » qui piège ces peptides et les élimine du cerveau », explique Elena Rozhkova, du laboratoire national d’Argonne.

Pour d’autres maladies neurodégénératives

Les chercheurs fondent de grands espoirs sur leurs nouveaux nanodispositifs, en signalant la possibilité de les charger avec différents anticorps qui ciblent des molécules impliquées dans d’autres maladies neurodégénératives, notamment la maladie de Huntington et la maladie de Parkinson, qui impliquent également une agrégation anormale de protéines.

Cette recherche a été publiée dans Advanced Functional Materials.

Source : Argonne National Laboratory
Crédit photo : Pixabay