Cette équipe de scientifiques et de biologistes de l'Université de Genève (UNIGE) étudie, sur la mouche drosophile, la destruction des neurones dopaminergiques, la cause de la maladie de Parkinson. L’équipe identifie une protéine clé chez les mouches, puis chez la souris, qui joue un rôle protecteur contre ce processus et donc contre la maladie et qui constitue ainsi une nouvelle cible thérapeutique prometteuse. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications, laissent entrevoir l'espoir de développer une thérapie génique permettant de prévenir voire de freiner la maladie.
La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative caractérisée par la destruction d'une population particulière de neurones : les neurones dopaminergiques. La dégénérescence de ces neurones empêche la transmission des signaux qui contrôlent certains mouvements et entraîne des tremblements, des contractions musculaires involontaires ou des troubles de l’équilibre caractéristiques.
Le gène qui pourrait protéger contre la maladie de Parkinson
La plupart des cas de maladie Parkinson résultent d'une interaction entre de multiples facteurs de risque, génétiques et environnementaux. Cependant, il existe un facteur commun dans l'apparition de la maladie : un dysfonctionnement des mitochondries dans les neurones dopaminergiques. Ces mini-centrales au sein des cellules sont responsables de la production d'énergie, mais aussi de l'activation des mécanismes d'autodestruction de la cellule lorsqu'elle est endommagée.
Un gène, Fer2, déjà suspecté d’être protecteur : l’équipe d’Emi Nagoshi, professeur de génétique à la Faculté des sciences de l'UNIGE, travaille sur drosophile pour décrypter les mécanismes de dégénérescence des neurones dopaminergiques. Les scientifiques s'intéressent tout particulièrement au gène Fer2, dont l'homologue humain code pour une protéine qui contrôle l'expression de nombreux autres gènes et dont la mutation pourrait conduire à la maladie de Parkinson.
Lors d’une précédente étude, la même équipe avait déjà démontré qu'une mutation du gène Fer2 provoque des déficiences de type Parkinson chez les mouches, dont un retard dans l'initiation du mouvement. Ils avaient également observé des anomalies dans la forme des mitochondries des neurones dopaminergiques, similaires à ceux observés chez les patients parkinsoniens. Ainsi, l’étude montrait que la mutation et l'absence de Fer2 provoque des conditions similaires à la maladie de Parkinson.
Augmenter Fer2 pour éviter le risque de Parkinson ? Les chercheurs ont testé si une augmentation de la quantité de Fer2 dans les cellules pouvait avoir cet effet protecteur. Ici, les chercheurs montrent que des mouches qui surproduisent la protéine Fer2 ne « perdent » pas leurs neurones dopaminergiques, lorsqu’exposées à un stress oxydatif intense. Ainsi, chez la mouche, la capacité protectrice de Fer2, sur les neurones dopaminergiques, est démontrée.
Les gènes régulés par Fer2 identifiés : ces gènes régulés par Fer2 s’avèrent principalement impliqués dans les fonctions mitochondriales. La protéine Fer2 semble donc jouer un rôle clé, protecteur, contre la dégénérescence des neurones dopaminergiques, toujours chez les mouches en contrôlant non seulement la structure des mitochondries mais aussi leur bon fonctionnement.
Chez la mouche oui, mais chez les mammifères ? Pour savoir si Fer2 joue le même rôle chez les mammifères, les biologistes ont créé des mutants de Fer2 dans des neurones dopaminergiques de souris. Ils observent ainsi, comme chez la mouche, des anomalies au niveau des mitochondries de ces neurones, ainsi que des problèmes de motricité chez les souris âgées.
De prochaines études in vitro sur des lignées cellulaires humaines devront valider les promesses, chez l’Homme et précisément chez les patients parkinsoniens, de cette nouvelle cible thérapeutique.
Source: Nature Communications 17 March, 2022 DOI:10.1038/s41467-022-29075-0 Maintenance of mitochondrial integrity in midbrain dopaminergic neurons governed by a conserved developmental transcription factor
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