résumé: Les chercheurs ont réalisé une percée dans la recherche sur la mémoire en modifiant génétiquement LIMK1, une protéine essentielle à la mémoire, pour qu’elle soit contrôlée par le médicament rapamycine.
Cette étude démontre la capacité d’améliorer les fonctions de mémoire en manipulant la plasticité synaptique du cerveau.
Il a été démontré que la protéine modifiée améliore considérablement la mémoire dans des modèles animaux de déclin cognitif lié à l’âge, offrant ainsi le potentiel d’un traitement innovant des maladies neuropsychiatriques telles que la démence. Cette approche « chimique » qui allie génétique et chimie ouvre de nouveaux horizons dans la recherche neurologique et thérapeutique.
Faits marquants:
- La protéine LIMK1, essentielle à la formation de la mémoire, a été génétiquement modifiée pour être activée par la rapamycine.
- Cette modification a amélioré la mémoire dans des modèles animaux, suggérant la possibilité de traiter les maladies neurodégénératives liées à la mémoire.
- L’étude représente une stratégie pionnière de « génétique chimique », offrant une nouvelle façon de contrôler la plasticité synaptique et les fonctions de mémoire.
source: Université catholique du Sacro Coeur
Des neuroscientifiques de la Faculté de médecine et de chirurgie de l’Université catholique de Rome et de la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS ont modifié génétiquement une molécule, la protéine LIMK1, normalement active dans le cerveau et jouant un rôle clé dans la mémoire.
Ils ont ajouté un « interrupteur moléculaire » qui est activé par l’administration du médicament rapamycine, connu pour ses nombreux effets anti-âge sur le cerveau.
C’est le résultat d’une étude publiée dans le magazine Avancement de la science, qui comprend l’Université catholique de Rome et la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS. L’étude a été coordonnée par Claudio Grassi, professeur de physiologie et directeur du département de neurosciences.
La recherche, soutenue par le ministère italien de l’Éducation, des Universités et de la Recherche, la Fondation américaine de l’Association Alzheimer et le ministère italien de la Santé, a de grandes applications potentielles, en améliorant notre compréhension de la fonction de la mémoire et en facilitant l’identification de solutions innovantes pour le traitement neuropsychiatrique. maladies. Comme la démence.
La protéine LIMK1 joue un rôle crucial dans la détermination des changements structurels dans les neurones, en particulier dans la formation d’épines dendritiques, qui améliorent la transmission de l’information dans les réseaux neuronaux et sont essentielles aux processus d’apprentissage et de mémoire.
Le professeur Claudio Grassi, auteur principal de l’étude, explique : « La mémoire est un processus complexe qui implique des modifications dans les synapses, qui sont les connexions entre les neurones, dans des zones spécifiques du cerveau comme l’hippocampe, une structure neuronale qui joue un rôle crucial. dans la formation de la mémoire.
« Ce phénomène, connu sous le nom de plasticité synaptique, implique des changements dans la structure et la fonction des synapses qui se produisent lorsqu’un circuit neuronal est activé, par exemple par des expériences sensorielles. Le professeur Grassi ajoute : « Ces expériences favorisent l’activation de voies de signalisation complexes qui impliquent de nombreuses protéines.
« Certaines de ces protéines sont particulièrement importantes pour la mémoire ; en fait, une diminution de l’expression ou des altérations de ces protéines sont associées à des modifications de la fonction cognitive.
« L’une de ces protéines est LIMK1. Le but de notre étude était de réguler l’activité de cette protéine, car elle joue un rôle clé dans la maturation des épines dendritiques entre les neurones. Contrôler LIMK1 avec un médicament signifie pouvoir améliorer la plasticité synaptique, et donc les processus physiologiques qui dépendent d’elle.
« La clé de cette stratégie ‘chimique’ innovante, qui combine génétique et chimie, est précisément liée à l’utilisation de la rapamycine », un médicament immunosuppresseur, ajoute Christian Riboli, professeur agrégé de physiologie à l’Université catholique et premier auteur de l’étude. Un médicament connu pour augmenter l’espérance de vie et pour ses effets bénéfiques sur le cerveau, dans des modèles précliniques.
« Nous avons modifié la séquence de la protéine LIMK1 en introduisant un switch moléculaire qui permet de l’activer, à la demande, par l’administration de rapamycine », confirme le Professeur Riboli.
« Chez les animaux présentant un déclin cognitif lié à l’âge, l’utilisation de cette thérapie génique pour modifier la protéine LIMK1 et l’activer avec un médicament a entraîné une amélioration significative de la mémoire. Cette approche nous permet d’aborder les processus de plasticité synaptique et de mémoire dans des conditions physiologiques et pathologiques. «
« De plus, cela ouvre la voie au développement de protéines plus « conçues » qui pourraient révolutionner la recherche et les traitements dans le domaine des neurosciences », souligne l’expert.
« La prochaine étape sera de valider l’efficacité de ce traitement dans des modèles expérimentaux de maladies neurodégénératives montrant des déficits de mémoire, comme la maladie d’Alzheimer. D’autres études seront également nécessaires pour valider l’utilisation de cette technologie chez l’homme. »
À propos de cette actualité de recherche sur la mémoire
auteur: Nicolas Serbino
source: Université catholique du Sacro Coeur
communication: Nicola Serbino – Université catholique de Sacro-Cour
image: Image créditée à Neuroscience News
Recherche originale : Les résultats apparaîtront dans Avancement de la science