Visualisation des principales pathologies de la maladie de Parkinson et des troubles apparentés chez des patients vivants

Dans les pays dont la population est vieillissante, les troubles neurodégénératifs tels que la maladie de Parkinson (MP) et la démence à corps de Lewy (DLB) deviennent de plus en plus répandus. Ces affections, pour lesquelles il n’existe actuellement aucun remède définitif, sont extrêmement difficiles à diagnostiquer avec précision tant que la personne concernée est encore en vie. Cela s’est avéré être un obstacle majeur pour les chercheurs cherchant à évaluer des thérapies potentielles, car ils ne disposent d’aucun moyen concluant pour vérifier si le traitement proposé fonctionne réellement chez les patients ou chez les modèles animaux.

Comme dans la maladie d’Alzheimer, un symptôme caractéristique de la MP et de la DLB est l’accumulation anormale de certaines structures protéiques. Dans la MP et la DLB, ces agrégats sont connus sous le nom de fibrilles d’alpha-synucléine, qui se propagent dans tout le cerveau et endommagent les voies neuronales.

De nombreux scientifiques tentent de développer des agents chimiques capables de se lier sélectivement à l’α-synucléine et de la rendre détectable via des techniques telles que la tomographie par émission de positons (TEP). Bien que quelques études aient connu un certain succès avec cette approche, il n’existe toujours pas de traceurs TEP pour l’α-synucléine pouvant être utilisés en pratique clinique pour diagnostiquer la MP et la DLB chez des patients vivants. Cela est principalement dû au fait que les dépôts d’α-synucléine sont petits et peu abondants.

Récemment, comme le rapporte une nouvelle étude publiée dans la revue Neurone Le 5 juin 2024, une équipe de scientifiques japonais a conçu un traceur TEP potentiellement révolutionnaire pour l’α-synucléine.

L’équipe était dirigée par le chercheur principal Hironobu Endo du Centre avancé de neuroimagerie de l’Institut des sciences médicales quantiques, et comprenait le Dr Maiko Ono de l’Institut des sciences de la vie quantique et le Dr Makoto Higuchi du Centre avancé de neuroimagerie de l’Institut des sciences médicales quantiques. , tous basés aux National Institutes for Quantum Science and Technology (QST).

Les chercheurs ont d’abord examiné divers composés potentiellement utiles, sélectionnés en fonction de leurs connaissances préalables. Après une série d’expériences préliminaires in vitro, ils ont découvert qu’un composé dérivé de PBB3, généralement utilisé pour détecter les agrégats de protéines tau dans la maladie d’Alzheimer, était très utile pour visualiser l’alpha-synucléine. L’équipe a appelé ce composé, (E)-1-fluoro-3-((2-(4-(6-(méthylamino)pyridine-3-yl)but-1-en-3-yn-1-yl)benzo(d)thiazol-6-yl)oxy)propan-2-ol, C05-05.

Grâce à des tests approfondis effectués sur deux modèles animaux différents, à savoir des souris et des ouistitis, les chercheurs ont présenté la haute affinité de liaison et la sélectivité du C05-05 pour l’α-synucléine. Plus précisément, C05-05 a été utilisé pour analyser la quantité et la répartition de ces dépôts protéiques nocifs dans diverses zones du cerveau à différents stades de progression de la maladie.

Il est remarquable que le C05-05 puisse également être utilisé au niveau de la cellule unique par microscopie à deux photons, ce qui en fait un outil puissant pour comprendre les détails précis de la façon dont les agrégats d’α-synucléine endommagent les neurones. « Notre traceur a permis l’imagerie multi-échelle des dépôts d’α-synucléine dans des modèles animaux vivants, ce qui est crucial pour la recherche translationnelle et le développement », remarque le Dr Higuchi.

Ensuite, les chercheurs ont testé le potentiel clinique du C05-05 comme traceur TEP chez l’homme. À cette fin, ils ont recruté 10 patients présentant des symptômes de MP et de DLB, ainsi que huit personnes en bonne santé comme témoins. Conformément aux résultats expérimentaux sur des modèles animaux, les chercheurs ont observé que le composé proposé était utile pour visualiser les dépôts d’α-synucléine, en particulier dans une structure profonde connue sous le nom de mésencéphale. L’intensité des signaux C05-05 dans cette région a été améliorée chez les patients atteints de PD et de DLB par rapport à celle du groupe témoin, présentant ainsi la première démonstration d’imagerie de l’α-synucléine chez des humains vivants.

Ces résultats ont des implications importantes pour le développement de médicaments et le diagnostic, comme le souligne le Dr Endo : « Les techniques d’imagerie in vivo pour détecter les agrégats d’α-synucléine pourraient fournir des informations définitives sur le diagnostic de la maladie basé sur la pathologie et seraient très utiles pour évaluer l’efficacité des médicaments candidats ciblant les pathologies de l’α-synucléine aux niveaux non cliniques et ultérieurement cliniques. »

Bien qu’il reste encore beaucoup à faire avant de parvenir à des thérapies efficaces contre la maladie de Parkinson et les troubles associés, de nouvelles avancées techniques sont en cours. « QST s’est engagé à développer des scanners TEP innovants dédiés à la tête, adaptés à la détection à haute résolution et à haute sensibilité des dépôts d’alpha-synucléine dans les petites structures cérébrales comme le mésencéphale. Nous espérons que ces technologies ouvriront la voie à un ensemble de diagnostic approuvé par les organismes de réglementation d’ici cinq ans », spécule le Dr Higuchi.

Espérons tous un avenir meilleur où la maladie de Parkinson et d’autres troubles neurodégénératifs pourront être diagnostiqués et stoppés dès leur apparition.

Fourni par les Instituts nationaux pour la science et la technologie quantiques