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Des chercheurs de l’université Carnegie Mellon ont trouvé un moyen de rendre la stimulation cérébrale profonde (DBS) plus précise, ce qui permet d’obtenir des effets thérapeutiques plus durables que ceux actuellement disponibles. Ces travaux, menés par Aryn Gittis et ses collègues du laboratoire Gittis de la CMU, feront progresser considérablement l’étude de la maladie de Parkinson.

La stimulation cérébrale profonde plus précise

La DBS permet aux chercheurs et aux médecins d’utiliser de fines électrodes implantées dans le cerveau pour envoyer des signaux électriques à la partie du cerveau qui contrôle les mouvements. Il s’agit d’un moyen éprouvé de contrôler les mouvements indésirables du corps, mais les patients doivent recevoir une stimulation électrique continue pour obtenir un soulagement de leurs symptômes. Si le stimulateur est éteint, les symptômes reviennent immédiatement.

M. Gittis, professeur associé de sciences biologiques a déclaré que cette nouvelle recherche pourrait changer la situation. « En trouvant un moyen d’intervenir qui a des effets durables, notre espoir est de réduire considérablement le temps de la stimulation, ce qui minimise les effets secondaires et prolonge la durée de vie des piles des implants. »

Gittis a jeté les bases de cette approche thérapeutique en 2017, lorsque son laboratoire a identifié des classes spécifiques de neurones dans les circuits moteurs du cerveau qui pourraient être ciblées pour soulager durablement les symptômes moteurs dans les modèles de la maladie de Parkinson. Dans ce travail, le laboratoire a utilisé l’optogénétique, une technique qui utilise la lumière pour contrôler des neurones génétiquement modifiés. Cependant, l’optogénétique ne peut actuellement pas être utilisée sur les humains.

Depuis lors, la chercheuse s’efforce de trouver une stratégie plus facilement transposable aux patients souffrant de la maladie de Parkinson. Son équipe a obtenu de bons résultats chez la souris avec un nouveau protocole de DBS qui utilise de courtes impulsions de stimulation électrique.

Cibler des sous-populations neuronales spécifiques

Dans ce nouveau protocole, les chercheurs ciblent des sous-populations neuronales spécifiques dans le globus pallidus, une zone du cerveau située dans les ganglions de la base, à l’aide de courtes impulsions de stimulation électrique. Selon le professeur Gittis, les chercheurs essaient depuis des années de trouver des moyens d’administrer la stimulation d’une manière aussi spécifique au type de cellule.

« Ce concept n’est pas nouveau. Nous avons utilisé une approche « ascendante » pour déterminer la spécificité du type de cellule. Nous avons étudié la biologie de ces cellules et identifié les entrées qui les stimulent. Nous avons trouvé un point idéal qui nous a permis d’utiliser la biologie sous-jacente », a-t-elle déclaré.

Ensuite, les neurochirurgiens de l’Allegheny Health Network (AHN) de Pittsburgh utiliseront les recherches de Gittis dans une étude de sécurité et de tolérance chez l’homme. Nestor Tomycz, chirurgien neurologue à l’AHN, a déclaré que les chercheurs allaient bientôt commencer une étude croisée randomisée en double aveugle sur des patients atteints de la maladie de Parkinson idiopathique. Ces patients seront suivis pendant 12 mois pour évaluer l’amélioration de leurs symptômes moteurs de la maladie de Parkinson et la fréquence des effets indésirables.

« Aryn Gittis poursuit des recherches qui nous permettent de mieux comprendre la pathologie des ganglions de la base dans les troubles du mouvement. Nous sommes ravis que ses recherches sur la stimulation par salves montrent un potentiel d’amélioration de la DBS, qui est déjà un traitement efficace et bien établi de la maladie de Parkinson », a déclaré M. Tomycz.

Des traitements expérimentaux utilisant ce nouveau protocole

Donald Whiting, médecin en chef de l’AHN et l’un des plus grands experts nationaux en matière d’utilisation de la DBS, a déclaré que le nouveau protocole pourrait ouvrir la voie à des traitements expérimentaux. « Aryn nous aide à mettre en évidence dans le modèle animal des choses qui vont changer l’avenir de ce que nous faisons pour nos patients. Grâce à ses recherches, elle contribue à faire évoluer ce traitement pour des patients atteints de la maladie de Parkinson pour les décennies à venir », a déclaré M. Whiting.

Tomycz est d’accord. « Ce travail va vraiment aider à concevoir la future technologie que nous utiliserons dans le cerveau et nous aidera à obtenir de meilleurs résultats pour ces patients. »

Cette recherche a été publiée dans Science.

Source : Carnegie Mellon University
Crédit photo : StockPhotoSecrets