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Posté par Isabelle le Samedi 05/11/2016 à 12:00
Diagnostic de la maladie d'Alzheimer: des anticorps de lama détectent les lésions cérébrales
Face à la maladie d'Alzheimer, le défi majeur auquel sont confrontés les médecins est de pouvoir détecter au plus tôt les marqueurs de la maladie. Or, situés au sein même du cerveau, ils sont difficilement accessibles pour le diagnostic. Des chercheurs de l'Institut Pasteur (L’Institut Pasteur est une fondation française privée à but non lucratif qui se consacre à l'étude de la biologie, des microorganismes, des maladies et des vaccins. Il est ainsi...), de l'Inserm, du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public...), du CEA, des universités Pierre et Marie Curie (Maria Sk?odowska-Curie (née à Varsovie le 7 novembre 1867 et décédée à Sancellemoz le 4 juillet 1934), connue en France sous le nom de Marie...) et Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au...) Descartes et de Roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est formé par un assemblage de minéraux, comportant parfois...) ont réussi à atteindre de manière non invasive les cellules du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses...) dans un modèle murin de la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.), grâce à deux types d'anticorps obtenus chez des lamas et capables de franchir la barrière hémato-encéphalique. Ceux-ci peuvent alors marquer spécifiquement les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires et rendre visibles ces deux types de lésions caractéristiques de la maladie d'Alzheimer. Ces résultats ont été publiés dans Journal of Controlled Release, le 7 octobre 2016.


Image: L’anticorps VHH spécifique des plaques, marqué avec un fluorochrome vert, est injecté chez la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou...). Le VHH emprunte les vaisseaux sanguins, puis il marque les plaques dans le cerveau. Photo réalisée en microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre...) biphotonique. © Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) Pasteur

La maladie d’Alzheimer se caractérise par deux types de lésions cérébrales: les plaques amyloïdes et les dégénérescences neurofibrillaires. Le peptide bêta amyloïde (A?), naturellement présent dans le cerveau, s’accumule au cours des années sous l’influence de facteurs génétiques et environnementaux, jusqu’à former des plaques amyloïdes. Cette accumulation est toxique pour les cellules nerveuses: elle provoque une désorganisation de la structure des neurones, ainsi qu’une dégénérescence dite "neurofibrillaire" (agrégats anormaux de la protéine tau) qui entrainera à son tour la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général,...) des cellules.

Dans cette étude, l’équipe de Pierre Lafaye, responsable de la plate-forme d’ingénierie des anticorps (CITECH [1]) à l’Institut Pasteur, en collaboration avec les unités de Chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) des biomolécules et de Neurobiologie intégrative des systèmes cholinergiques de l’Institut Pasteur et du CNRS, a mis au point (Graphie) deux nouveaux types d’anticorps qui sont capables de détecter les cibles extracellulaires (les plaques amyloïdes) et intracellulaires (les enchevêtrements neurofibrillaires) caractéristiques de la maladie d’Alzheimer. Pour cela, ils se sont intéressés aux camélidés, aux lamas plus précisément, pour leurs anticorps de petite taille qui les rend faciles à utiliser. Ici, c’est la région variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une variable peut aussi...) de l’anticorps, appelée VHH ou nanobodiesTM, qui est employée pour reconnaitre spécifiquement les marqueurs de la maladie.

Ces anticorps ont la rare capacité de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) au travers de la barrière hémato-encéphalique qui protège habituellement le cerveau des attaques microbiennes mais qui empêche aussi la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une...) des potentielles molécules thérapeutiques jusqu’au cerveau.

Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique,...) collaboratif mené conjointement par les chercheurs de l'Institut Pasteur, de l’Inserm, du CNRS, du CEA, des universités Pierre et Marie Curie et Paris Descartes et du groupe Roche a permis la mise au point d'anticorps anti-A? et anti-protéine tau détectant spécifiquement les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires. Ces anticorps ont ensuite été testés in vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un exemple est la...) sur des tissus cérébraux de patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

Les anticorps ont ensuite été testés in vivo (In vivo (en latin : « au sein du vivant ») est une expression latine qualifiant des recherches ou des examens pratiqués sur un organisme vivant,...) chez deux modèles de souris ayant chacun une des deux atteintes caractéristiques de la maladie d’Alzheimer. Ces anticorps, modifiés pour porter un fluorochrome vert, sont injectés par voie intraveineuse, passent la barrière hémato-encéphalique, et vont se fixer sur les deux cibles qu’on cherche à identifier: les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires. Les signes de la maladie sont ainsi rendus visibles dans le cerveau observé par microscopie biphotonique. A l’heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y...) actuelle, les chercheurs impliqués dans cette collaboration travaillent au développement d’une technique d’imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) par IRM pour observer les lésions. Celle-ci pourrait être applicable à terme chez l’homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...).

« Le fait de pouvoir proposer un diagnostic précoce pourrait permettre de tester des traitements avant l’apparition des symptômes, ce qui n’était pas possible jusqu’à présent. » s’enthousiasme Pierre Lafaye. Ces anticorps VHH pourraient être couplés à des molécules thérapeutiques, afin que celles-ci soient délivrées de manière ciblée dans le cerveau.

Des brevets ont été déposés pour ces anticorps VHH et leur utilisation basée sur leurs capacités à passer la barrière hémato-encéphalique et à se fixer aux plaques amyloïdes et aux protéines tau.

Ces travaux ont reçu des soutiens financiers de l’Institut Roche, la Fondation France Alzheimer et la Fondation Georges Pompidou.

Note:
[1] CITECH: Centre d’innovation et recherche technologique (La recherche technologique constitue la suite de la recherche scientifique, afin de valoriser dans l'industrie les découvertes scientifiques.) de l’Institut Pasteur.


Publication:
* Camelid single-domain antibodies: A versatile tool for in vivo imaging of extracellular and intracellular brain targets,Journal of Controlled Release, 7 octobre 2016

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Source: CNRS - Institut Pasteur