Une meilleure façon d’étudier la maladie de Parkinson en laboratoire pourrait conduire à un diagnostic plus précoce

Une étude publiée dans Progrès en neurobiologie et dirigé par des chercheurs du Collège de médecine de l’Université de l’Arizona à Tucson, a développé une méthode améliorée pour étudier la maladie de Parkinson en laboratoire. En cours de route, les chercheurs ont également découvert des indices qui pourraient aider les scientifiques à comprendre comment détecter la maladie de Parkinson plus tôt et ouvrir la voie à de meilleurs traitements.

Environ un million d’Américains vivent avec la maladie de Parkinson, un trouble neurologique qui entraîne des difficultés de mouvement, d’équilibre et de cognition. Les symptômes s’aggravent jusqu’à ce que des tâches comme marcher, parler et avaler présentent d’énormes défis. Bien qu’il n’existe aucun remède, il existe des traitements qui contrôlent les symptômes, mais leur efficacité diminue avec le temps et ils sont associés à des effets secondaires indésirables.

“C’est un trouble qui se développe lentement. Nous ne diagnostiquons la maladie qu’à un stade avancé, lorsque 60 à 70 % des neurones dopaminergiques fonctionnent mal ou sont morts”, a déclaré Lalitha Madhavan, MD, Ph.D., professeure agrégée de neurologie à le Collège de médecine de Tucson, qui fait partie des sciences de la santé de l’UArizona.

“Nous avons des traitements, mais à ce stade, vous essayez de jeter un petit verre d’eau sur un feu qui fait rage. Être capable de diagnostiquer la maladie dès les premiers stades serait un grand pas en avant.”

L’équipe de Madhavan a utilisé des cellules de patients atteints de la maladie de Parkinson pour créer un modèle de laboratoire d’origine humaine afin d’étudier la maladie. En utilisant la technologie des cellules souches pluripotentes induites – une technique puissante qui transforme les cellules adultes en cellules de type embryonnaire qui peuvent ensuite mûrir en n’importe quel type de cellule – le laboratoire a reprogrammé des cellules cutanées adultes appelées fibroblastes en cellules cérébrales.

En utilisant les neurones reprogrammés, les chercheurs du Madhavan Lab ont découvert plusieurs changements dans les cellules des sujets atteints de la maladie de Parkinson qui les différenciaient des cellules d’individus en bonne santé. Madhavan espère que cette découverte pourra servir de base à de meilleurs systèmes de culture cellulaire pour étudier la maladie de Parkinson en laboratoire, conduisant potentiellement à de meilleurs diagnostics et traitements.

Les expériences ont également montré que les cellules de la peau peuvent agir comme une fenêtre sur le cerveau. Les cellules de la peau ne provoquent pas de symptômes neurologiques, mais certains des changements qui endommagent les cellules cérébrales peuvent également affecter les cellules de la peau, produisant des « signatures » moléculaires similaires.

“Nous voulions fabriquer des neurones à partir de biopsies cutanées en utilisant cette technologie fantastique ; cependant, nous avons remarqué en cours de route que les fibroblastes eux-mêmes semblaient avoir des signatures différenciant les individus atteints de la maladie de Parkinson. Nous avons commencé à approfondir cela”, a déclaré Madhavan. “C’est passionnant que nous ayons montré ce lien et que cela nous indique que les cellules de la peau pourraient peut-être être utilisées pour diagnostiquer la maladie à un stade précoce.”

L’équipe espère qu’à l’avenir, les médecins pourront détecter la maladie de Parkinson plus tôt en examinant les cellules de la peau à la recherche de signes indiquant que la maladie se prépare.

“Cela pourrait être un système dans lequel nous pourrions diagnostiquer très soigneusement les gens à un stade précoce”, a déclaré Madhavan, ajoutant que son équipe avait reçu un brevet sur une méthode d’examen des cellules cutanées à la recherche de signes moléculaires en corrélation avec la maladie de Parkinson.

Ils étudient maintenant comment les cellules de la peau évoluent au fil du temps pour en savoir plus sur la progression de la maladie et sur la manière de l’identifier précocement. Tech Launch Arizona, le bureau de commercialisation des technologies de l’Université d’Arizona, contribue à protéger l’innovation et à développer des stratégies pour la faire passer du laboratoire au marché, où elle peut avoir un impact sur la vie des patients et de leurs médecins.

Madhavan dit que si nous pouvions détecter la maladie de Parkinson plus tôt, les médecins pourraient prescrire les traitements actuellement disponibles qui peuvent ralentir la progression de la maladie. Simultanément, les scientifiques pourraient travailler au développement de médicaments de nouvelle génération contre la maladie de Parkinson, ciblant la maladie à ses premiers stades.

Parce que les cellules de la peau d’un patient sont faciles d’accès, en particulier par rapport aux cellules du cerveau, Madhavan espère également que le système pourrait être utilisé pour une approche de médecine de précision, associant les patients à des traitements optimisés basés sur une biopsie cutanée et des tests de laboratoire montrant quel médicament pourrait être le plus efficace. en fonction de leur profil génétique unique.

“Nous avons mis la maladie de Parkinson dans un seul grand seau alors qu’en réalité différentes personnes l’expriment différemment”, a-t-elle déclaré. “Ce système nous permettrait de classer soigneusement la maladie de Parkinson et d’évaluer les traitements plus efficacement sur la base d’une telle classification.”