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Des chercheurs de l’école de médecine de l’Université de Californie à San Diego, en collaboration avec d’autres collègues, ont utilisé la thérapie génique pour prévenir la perte d’apprentissage et de mémoire dans un modèle de souris de la maladie d’Alzheimer (MA), une étape-clé pour tester éventuellement cette approche chez les humains atteints de cette maladie neurodégénérative.

Une thérapie génique

La maladie d’Alzheimer se caractérise par l’accumulation d’amas de protéines mal repliées, appelés plaques amyloïdes et d’enchevêtrements neurofibrillaires de tau, qui nuisent tous deux à la signalisation cellulaire et favorisent la mort neuronale. Les traitements actuels de la MA ciblant les plaques et les enchevêtrements ne s’attaquent qu’aux symptômes, ce qui, selon les auteurs de cette étude, suggère qu’une inversion et une guérison de la MA nécessiteront probablement une combinaison d’approches interventionnelles permettant à la fois de diminuer les toxines agrégées et de promouvoir la plasticité neuronale et synaptique.
La thérapie génique part du principe que l’introduction d’un composé thérapeutique dans une région du cerveau précisément ciblée peut restaurer ou protéger une fonction neuronale normale et/ou inverser les processus neurodégénératifs. Dans le cas présent, les chercheurs ont utilisé un vecteur viral adéno-associé inoffensif pour introduire l’ADNc de la synapsine-Caveolin-1 (AAV-SynCav1) dans l’hippocampe de souris transgéniques âgées de trois mois.
Ces souris ont été génétiquement modifiées pour présenter des déficits d’apprentissage et de mémoire à 9 et 11 mois, respectivement. Ces déficits sont associés à une diminution de l’expression de la cavéoline-1, une protéine d’échafaudage qui construit les membranes abritant les outils de signalisation cellulaire, tels que les récepteurs des neurotrophines qui reçoivent les signaux extracellulaires critiques, qui régissent toute la vie et la fonction cellulaires. La dégradation et la destruction de ces membranes entraînent un dysfonctionnement cellulaire et une neurodégénérescence.

Vérifier l’efficacité de la thérapie génique SynCav1

« Notre objectif était de vérifier si la thérapie génique SynCav1 dans ces modèles de souris atteintes de la maladie d’Alzheimer pouvait préserver la plasticité neuronale et synaptique dans des parties ciblées de la membrane et améliorer les fonctions cérébrales supérieures », a déclaré l’auteur principal Brian P. Head, professeur adjoint au département d’anesthésiologie de la faculté de médecine de l’UC San Diego.
Et, en fait, c’est ce qui s’est produit après que des souris ont reçu une seule injection d’AAV-SynCav1 dans leur hippocampe, une région complexe du cerveau qui joue un rôle majeur dans l’apprentissage et la mémoire. Dans la maladie d’Alzheimer, l’hippocampe est l’une des premières zones du cerveau à être altérée.
À 9 et 11 mois, a déclaré Head, l’apprentissage et la mémoire de l’hippocampe chez ces souris étaient préservés. De plus, les chercheurs ont constaté que les structures membranaires critiques et les récepteurs de neurotrophines associés restaient également intacts. En outre, ces effets neuroprotecteurs de l’administration du gène SynCav1 se sont produits indépendamment de la réduction des dépôts de la plaque amyloïde.
« Ces résultats suggèrent que la thérapie génique SynCav1 est une approche attrayante pour restaurer la plasticité cérébrale et améliorer la fonction cérébrale dans la MA et potentiellement dans d’autres formes de neurodégénérescence causées par une étiologie inconnue », écrivent les auteurs.

De futurs essais cliniques sur l’homme

Le laboratoire de M. Head teste actuellement l’administration du gène SynCav1 dans d’autres modèles de la maladie d’Alzheimer à des stades symptomatiques, ainsi que dans un modèle murin de sclérose latérale amyotrophique (maladie de Lou Gehrig). Il espère que ces travaux pourront bientôt faire l’objet d’essais cliniques sur l’homme.
Cette recherche a été publiée dans Molecular Therapy – Methods & Clinical Development.
Source : University of California – San Diego
Crédit photo : Pixabay