NANOTHÉRAPIE : Sucrée, elle ensuque les amyloïdes toxiques

Ce nouveau traitement innovant piège efficacement les protéines 

avant qu'elles ne s'agrègent en structures toxiques capables de détruire les neurones. Les protéines piégées se dégradent ensuite sans danger dans l'organisme. Cette stratégie de « nettoyage » permet d’améliorer la survie de neurones humains.  

L’un des auteurs principaux, Samuel I. Stupp, chercheur à la Northwestern, résume : « notre étude met en évidence le potentiel prometteur des nanomatériaux issus de l'ingénierie moléculaire pour cibler les causes profondes des maladies neurodégénératives. Dans la plupart de ces maladies, les protéines perdent leur structure repliée fonctionnelle et s'agrègent pour former des fibres destructrices qui pénètrent dans les neurones et leur sont hautement toxiques ».

La nanothérapie sucrée piège les protéines toxiques et inhibe la formation des fibrilles

À un stade précoce, les fibres amyloïdes courtes, qui pénètrent les neurones, sont considérées comme les structures les plus toxiques. Afin de bloquer la formation de ces fibrilles, les chercheurs se sont tournés vers une classe de peptides amphiphiles (peptides comportant une partie soluble dans l'eau et une partie soluble dans les graisses), comportant des chaînes d'acides aminés modifiées. Les peptides amphiphiles sont déjà utilisés dans de nombreux produits pharmaceutiques, dont le sémaglutide.

« L'avantage de ces médicaments à base de peptides est qu'ils se dégradent en nutriments. Ainsi, les molécules de ce nouveau traitement se décomposent en lipides, acides aminés et sucres inoffensifs, ce qui réduit les effets secondaires indésirables ». Le peptide amphiphile est recouvert d’un ingrédient supplémentaire  :

un sucre naturel appelé tréhalose.

« Le tréhalose est naturellement présent dans les plantes, les champignons et les insectes. Il les protège des variations de température, notamment de la déshydratation et du gel. Le tréhalose peut également protéger de nombreuses macromolécules biologiques, dont les protéines », expliquent les chercheurs. Ainsi, les peptides amphiphiles s'auto-assemblent en nanofibres recouvertes de tréhalose, qui, « curieusement, déstabilise les nanofibres, ce qui les rend plus dynamiques et plus susceptibles de détecter et d'interagir avec des protéines toxiques".

Ces nanofibres cherchent à interagir et à se lier à d'autres molécules, elles se lient aux protéines bêta-amyloïdes ; les empêchent de s’agglutiner et vont jusqu’à incorporer les protéines dans leurs propres structures fibreuses, ce qui les piège définitivement :

• finalement, la nouvelle structure hybride résultante comprenant à la fois le peptide amphiphile et la protéine bêta-amyloïde ;
• les protéines bêta-amyloïdes nocives, qui normalement auraient formé les fibres amyloïdes, sont piégées ;
• elles ne peuvent plus pénétrer dans les neurones et les détruire.

C‘est donc un tout nouveau mécanisme, préventif et thérapeutique contre la progression des maladies neurodégénératives, qui nous est présenté. Alors que les thérapies actuelles reposent sur la production d'anticorps dirigés contre les fibres amyloïdes bien formées, la nouvelle approche intègre un volet mécanique, qui va littéralement piéger les protéines toxiques.

Une première preuve de concept : des tests en laboratoire effectués (in vitro) sur des neurones humains dérivés de cellules souches, révèlent que les nanofibres recouvertes de tréhalose améliorent significativement la survie des neurones moteurs et corticaux, lors de l’exposition à la protéine bêta-amyloïde toxique.

Une voie prometteuse pour le développement de thérapies nouvelles et efficaces contre la maladie d'Alzheimer, la SLA et d'autres maladies neurodégénératives, qui pourrait, selon ses auteurs, être d’autant plus efficace qu’elle est administrée de manière précoce.

L’enjeu reste bien de diagnostiquer aussi à stade précoce.