Un diagnostic précoce de la maladie d’Alzheimer via des fibrilles protéiques
La détection et le traitement précoces des démences telles que la maladie d’Alzheimer, restent l’un des grands défis de la médecine moderne. On sait déjà que certaines protéines du liquide céphalo-rachidien peuvent être utilisées pour diagnostiquer cette maladie.
Diagnostiquer la maladie d’Alzheimer
Cependant, les méthodes actuelles de détection de tels biomarqueurs au moyen de tests biochimiques, ne peuvent que confirmer et quantifier la présence de telles protéines pathologiques. Aucune conclusion ne peut être tirée sur leur morphologie originale à l’aide d’essais biochimiques, qui contiennent des informations sur les stades de cette maladie.
Cependant, ces informations, si elles sont obtenues directement sans étiquette, pourraient permettre de tirer des conclusions sur le stade de cette maladie, et d’évaluer l’efficacité d’un traitement prescrit. Une équipe a maintenant utilisé la microscopie à force atomique (AFM) pour visualiser les protéines révélatrices de la maladie d’Alzheimer dans des conditions aussi proches de réalité que possible.
Une molécule ayant une forme naturelle
Avec cette nouvelle étude, les chercheurs ajoutent une autre pièce du puzzle à leurs connaissances sur le développement et le diagnostic de la maladie d’Alzheimer. Dans une étude antérieure, l’équipe dirigée par le chercheur Peter Nirmalraj avait déjà pu révéler des protéines potentiellement pathologiques sous leur forme naturelle dans le sang. Maintenant, les chercheurs montrent en détail la forme inchangée des protéines directement dans le liquide céphalo-rachidien.
Une précision impressionnante
Cela a été possible grâce à une technologie qui rend visible le monde des molécules dans leurs parties les plus intimes avec une précision impressionnante : la microscopie à force atomique (AFM). Rappelant la taille d’un microscope de table conventionnel, la technologie AFM permet des observations morphologiques de l’ordre du nanomètre sans détruire les protéines.
Et en analysant les différences de taille, de structure, de forme et de schémas d’assemblage des accumulations de protéines directement dans le liquide céphalo-rachidien, l’équipe a maintenant été en mesure d’identifier un lien avec le stade de cette maladie.
« Alors que seules de courtes fibrilles protéiques, d’environ 100 nanomètres de long, ont été trouvées chez les personnes à un stade précoce de cette maladie, des fibrilles avec des multiples de cette longueur – atteignant plusieurs micromètres – sont apparues à des stades ultérieurs de cette maladie », explique le biophysicien Nirmalraj. Chez les individus en bonne santé cognitive, en revanche, aucune fibrille ou même des fibrilles plus courtes n’étaient présentes dans les échantillons de liquide céphalo-rachidien.
Un vent arrière pour la technologie AFM
Après ces études pilotes avec 33 personnes, l’équipe va maintenant intensifier ses efforts pour faire correspondre les résultats recueillis en laboratoire avec les données de groupes plus larges de patients et obtenir des informations sur la nature chimique des protéines dans les fluides corporels. Récemment, Nirmalraj a reçu le soutien de la Dementia Research Synapsis Foundation Switzerland, pour faire avancer cette étude en cours sur la détection précoce de la maladie d’Alzheimer basée sur le sang.
« La technologie AFM a le potentiel de compléter les tests des biomarqueurs conventionnels et d’améliorer la détection précoce de la maladie d’Alzheimer », a déclaré Nirmalraj. En effet, alors que les tests des biomarqueurs indiquent les niveaux de protéines, la technologie AFM peut fournir des informations sur les différences morphologiques dans les agrégats de protéines, ce qui reflète la progression de cette maladie , a-t-il déclaré. De plus, il sera possible de mieux comprendre le processus de la maladie d’Alzheimer afin de jeter les bases de nouveaux médicaments plus efficaces.
Cette recherche a été publiée dans Communications Biology.
Source : Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
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