La Belgique est l'un des pionniers en Europe en matière de congestion du trafic. Au laboratoire de neurobiologie (VIB/KUL), des chercheurs ont découvert qu'il existe des interfaces surprenantes entre le problème des embouteillages et la maladie nerveuse SLA.
Et si je vous disais que le problème des embouteillages sur nos routes belges et la maladie nerveuse SLA ont beaucoup en commun ? Il y a de fortes chances que vous soyez un peu surpris au début, mais les deux ont en fait beaucoup en commun.
Notre réseau routier se compose d'autoroutes, de routes régionales et de routes locales plus petites qui sont utilisées pour transporter des personnes et des marchandises à travers notre pays. Les cellules de notre corps possèdent en fait une infrastructure de transport similaire qui sert, entre autres, au transport intracellulaire des protéines, des graisses, de l'ADN, de l'ARN, des lysosomes (responsables du nettoyage et du recyclage des parties endommagées de la cellule) et des mitochondries (les usines d'énergie dans la cellule) à travers la cellule. Ce « réseau routier cellulaire » est constitué de filaments d'actine et de microtubules. Ces dernières s'apparentent aux autoroutes de la cellule et sont utilisées par des protéines motrices moléculaires (kinésine et dynéine) qui se fixent sur les composants à transporter et les transportent dans toute la cellule. En conséquence, ces protéines motrices moléculaires peuvent être considérées comme les voitures et les camions de la cellule.
La sclérose latérale amyotrophique, plus communément appelée SLA, est une maladie neuromusculaire dans laquelle les cellules nerveuses motrices meurent progressivement. Ces cellules nerveuses relient notre système nerveux central (cerveau et moelle épinière) à nos muscles. Lorsque ces cellules n'envoient plus de signaux à nos muscles, ces derniers vont progressivement s'affaiblir (amyotrophie). Comme la maladie est évolutive et encore incurable, les patients SLA développent progressivement des problèmes de mouvement et de communication. Dans les derniers stades de cette terrible maladie, les muscles respiratoires s'affaiblissent également, un processus dont les patients finiront par mourir. En moyenne, les patients SLA vivent entre 3 et 5 ans après le diagnostic. La cause exacte de la SLA est encore inconnue à ce jour, mais nous savons qu'environ 10 % de tous les cas sont héréditaires et donc le résultat d'une mutation génétique spécifique.
Les axones sont les longues extensions des cellules nerveuses qui transportent les signaux électriques du système nerveux central vers nos muscles. Du fait de la longueur parfois exceptionnelle de ces axones (jusqu'à plus d'un mètre), les cellules nerveuses motrices sont les plus grosses cellules du corps humain. Pour rester en bonne santé et fonctionnelles, les cellules nerveuses utilisent en permanence leurs microtubules et leurs protéines motrices moléculaires pour transporter les nutriments et les organites du corps cellulaire situé dans notre système nerveux central et des axones souvent situés dans nos membres. En raison de la longueur exceptionnelle des cellules nerveuses motrices, ce processus appelé transport axonal est très important dans les cellules nerveuses motrices et est également le plus vulnérable aux problèmes de ce processus et est susceptible d'être affecté de manière sélective chez les patients atteints de SLA.
Au laboratoire de neurobiologie (Institut flamand de biotechnologie + KU Leuven), nous étudions les formes héréditaires de la SLA et nous sommes arrivés à la conclusion que des mutations dans 3 gènes différents (FUS , TARDP et C9orf72 ) sont responsables de la perturbation du transport axonal, un processus crucial dans nos cellules nerveuses. Pour étudier ce processus, nous sommes partis de cellules cutanées de patients SLA présentant les mutations pertinentes et de volontaires sains et avons transformé ces cellules en cellules souches (cellules souches pluripotentes induites, iPSC) † Nous pouvons utiliser ces cellules souches pour créer des cellules nerveuses motrices in vitro. Nous traitons ensuite ces cellules avec une substance fluorescente qui va se lier aux mitochondries afin de pouvoir étudier leur transport au microscope à fluorescence.
Des mutations dans 3 gènes différents (FUS, TARDP et C9orf72) sont responsables de la perturbation du transport axonal, un processus crucial dans nos cellules nerveuses.
Savoir ce qui ne va pas avec nos nerfs moteurs dans la SLA est une bonne première étape et nécessaire pour développer un médicament ou une thérapie pour cette terrible maladie nerveuse à l'avenir. Cependant, mes collègues sont allés plus loin et ont tenté de réparer le défaut de transport axonal. Pour cela, nous avons utilisé un produit chimique spécifique (inhibiteurs HDAC6) qui garantit que les microtubules contiennent moins d'obstacles pour les moteurs moléculaires et qu'ils peuvent donc mieux remplir leur fonction. Pour en revenir à mon analogie précédente, cela peut être considéré comme la rénovation ou l'expansion des autoroutes. Une autre solution à ce problème peut bien sûr également être recherchée en s'intéressant aux moteurs moléculaires eux-mêmes et en s'attaquant aux défauts qui s'y produisent. Vous pourriez voir cela comme le remorquage des voitures à l'arrêt sur l'autoroute qui bloquent le chemin pour les autres.
Les travaux récemment publiés du laboratoire de neurobiologie par le professeur Ludo van den Bosch et le professeur Philip van Damme sont prometteurs et pourraient représenter un pas dans la bonne direction pour le traitement de la SLA et peut-être même d'autres maladies nerveuses.
Une percée dans la recherche n'équivaut pas à une percée dans la médecine. Les réalisations des chercheurs du VIB peuvent constituer la base de nouvelles thérapies, mais le processus de développement prend encore des années. Cela peut soulever de nombreuses questions. C'est pourquoi nous vous demandons de vous référer dans votre reportage ou article à l'adresse e-mail que le VIB met à disposition à cet effet. Toute personne peut nous contacter pour des questions à ce sujet et sur d'autres recherches à visée médicale :[email protected].
