La nouvelle thérapie protéique promet une modification du comportement sans drogue

Des scientifiques de l’Université de Californie du Sud ont mis au point un moyen de modifier l’activité et le comportement du cerveau - une méthode utilisant les processus synaptiques du cerveau par opposition aux médicaments psychiatriques. En utilisant une protéine appelée GFE3, les chercheurs ont pu cibler spécifiquement les protéines inhibitrices et excitatrices et efficacement «détourner» le processus naturel qui les allume ou les éteint, ce qui affecte la mémoire et le comportement des cellules. Les thérapies à base de protéines sont relativement nouvelles pour toutes sortes d’autres maladies - comme le cancer -, il n’est donc pas encore clair de savoir dans quelle mesure elles pourront progresser. Mais le potentiel ici est énorme.

Les thérapies à base de protéines sont considérées comme une avancée potentielle des pharmacothérapies psychiatriques en raison de leur méthode de travail. Alors que les thérapies protéiques ciblent des types de cellules spécifiques, les médicaments traditionnels tapissent tout, dégradant et affectant les cellules proches du problème.

Le neurobiologiste Don Arnold @USCDornsife a trouvé un nouveau moyen - une protéine - de modifier la mémoire et le comportement:

- USC Research (@USC_Research) 22 juin 2016

«Le problème majeur de ces thérapies à base de protéines est qu'il est très difficile de transmettre ces gènes à l'homme», l'auteur principal de l'étude, Donald B. Arnold, professeur de sciences biologiques à l'USC Dornsife College, spécialiste des lettres, des arts et des sciences., raconte Inverse. «Donc, si quelqu'un découvrait un moyen sûr d'introduire un virus dans le cerveau humain, vous pourriez alors commencer à en parler comme d'un traitement. Mais c’est juste le problème de la thérapie génique en général. Cela étant dit, cette chose fonctionne si proprement et sans aucun effet secondaire. Pour les maladies où le problème général est un déséquilibre excitation / inhibition, il s’agit d’un outil très précis qui ne peut pénétrer que dans les cellules que vous souhaitez frapper, et activer l’inhibition et l’excitation, de haut en bas. ”

Les auteurs de l’étude ont tout d’abord développé le «doigt» - la partie spécifique de la synapse - il y a plus de cinq ans et s’efforçaient d’attacher le deuxième composant, la ligase E3, qui permet de dégrader la protéine. deux dernières années environ.

Arnold et ses collègues vont maintenant se concentrer sur la collaboration avec des scientifiques étudiant les circuits du cerveau; ils sont intéressés par ce qui produit réellement le modèle d'activité qu'ils voient de ces cellules particulières. Une souris mâle, par exemple, peut être rendue agressive en la plaçant à proximité d'une autre souris mâle - alors quel rôle joue l'inhibition dans ce processus? La réponse a toujours été compliquée car les résultats peuvent inclure des boucles de rétroaction inhibitrices positives difficiles à distinguer des boucles de rétroaction excitatrices. Mais cette nouvelle thérapie permet aux chercheurs de cibler des cellules spécifiques et d’affaiblir ce réseau, en coupant les fils dans un schéma de circuit, pour ainsi dire, et en révélant le type de câblage actuel.

Le document a également produit un autre résultat plutôt surprenant: les chercheurs ont pu se débarrasser des synapses inhibitrices, mais quand ils ont arrêté l'expression des protéines, les synapses ont repoussé. La protéine ne dégrade pas la cible; ça se dégrade. C’est un phénomène extrêmement intriguant qui appelle de nouvelles questions de recherche: comment la cellule sait-elle qu’elle manque les synapses inhibitrices? Quel est le mécanisme pour les remettre?

L’équilibre - ou plutôt le déséquilibre - excitation et inhibition est essentiel pour des maladies telles que l’autisme, la schizophrénie, l’épilepsie, la toxicomanie - tout ce qui ne permet pas à la cellule de comprendre qu’elle nécessite plus d’inhibition. Il est donc extrêmement important pour la recherche dans ces domaines de comprendre comment la cellule décide qu’il n’ya plus d’inhibition, ce qui est très mal connu pour le moment.

Ce nouveau système est si puissant qu’il survit même au processus de renouvellement cellulaire accéléré du cerveau. Les neurones ne se retournent pas - nous en avons pour la vie - mais les protéines, en revanche. Les protéines de votre cerveau sont constamment créées et dégradées et, à la fin de chaque semaine environ, elles comprennent des molécules complètement différentes de celles de la semaine précédente.

"Manipuler ce système a beaucoup de potentiel", a déclaré Arnold. "Quand le jour viendra et qu’ils développeront un moyen sûr de mettre cela dans un être humain, ce sera prêt à rouler."