Une étude utilisant des organoïdes cérébraux humains a révélé qu'il est peu probable que la maladie débilitante chronique (MDC) se transmette des cerfs, des wapitis et des élans aux humains, renforçant ainsi la forte barrière entre les espèces observée dans des recherches antérieures.
La recherche sur les organoïdes cérébraux fournit des preuves solides de l’existence d’une barrière importante entre les espèces.
Une étude récente utilisant un modèle organoïde cérébral humain pour étudier les maladies à prions indique un impact significatif espèces barrière qui bloque la transmission de la maladie débilitante chronique (MDC) des cervidés, comme le cerf, le wapiti et l'orignal, aux humains. Menée par des scientifiques du Instituts nationaux de la santé et publiés dans Emerging Infectious Diseases, les résultats de l'étude s'alignent sur de nombreuses années de recherches similaires menées à l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID) du NIH.
Les maladies à prions sont des maladies dégénératives que l'on retrouve chez certains mammifères. Ces maladies impliquent principalement une détérioration du cerveau mais peuvent également affecter les yeux et d’autres organes. La maladie et la mort surviennent lorsque des protéines anormales se replient, s'agglutinent, recrutent d'autres protéines prions pour faire de même et finissent par détruire le système nerveux central. Il n’existe actuellement aucun traitement préventif ou thérapeutique contre les maladies à prions.
Un chercheur tient un flacon contenant des organoïdes cérébraux humains similaires à ceux utilisés dans l’étude sur la MDC. Crédit : NIAID
La MDC est un type de maladie à prion présente chez les cervidés, un gibier populaire. Bien que la MDC n'ait jamais été détectée chez l'homme, une question sur son potentiel de transmission persiste depuis des décennies : les personnes qui mangent de la viande de cervidés infectés par la MDC peuvent-elles développer une maladie à prions ? La question est importante car au milieu des années 1980 et 1990, une autre maladie à prion – l’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB) ou maladie de la vache folle – est apparue chez les bovins au Royaume-Uni (UK) et des cas ont également été détectés chez des bovins dans d’autres pays. pays, dont les États-Unis.
Au cours de la décennie suivante, 178 personnes au Royaume-Uni, soupçonnées d'avoir mangé du bœuf infecté par l'ESB, ont développé une nouvelle forme de maladie humaine à prion, une variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob, et sont décédées. Les chercheurs ont ensuite déterminé que la maladie s'était propagée parmi les bovins par le biais d'aliments contaminés par une protéine prion infectieuse. Le mode de transmission de la maladie, de l'alimentation animale au bétail jusqu'à l'homme, a terrifié les résidents du Royaume-Uni et a mis le monde en alerte face à d'autres maladies à prions transmises des animaux à l'homme, notamment la MDC. La MDC est la plus transmissible de la famille des maladies à prions, démontrant une transmission très efficace entre les cervidés.
Progrès dans la recherche sur les maladies à prions
Historiquement, les scientifiques ont utilisé des souris, des hamsters, des singes écureuils et des macaques cynomolgus pour imiter les maladies à prions chez l'homme, surveillant parfois les animaux à la recherche de signes de MDC pendant plus d'une décennie. En 2019, les scientifiques du NIAID des Rocky Mountain Laboratories à Hamilton, Montana, ont développé un modèle organoïde cérébral humain de la maladie de Creutzfeldt-Jakob pour évaluer les traitements potentiels et étudier des maladies humaines spécifiques à prions.
Les images supérieures montrent le modèle d'étude validé, dans lequel la matière cérébrale de la MCJ (en rouge) a infecté l'organoïde. Les images du bas montrent l’organoïde non infecté après exposition à des matières infectieuses de MDC. Crédit : NIAID
Les organoïdes cérébraux humains sont de petites sphères de cellules cérébrales humaines dont la taille varie d'une graine de pavot à un pois. Les scientifiques cultivent des organoïdes dans des plats à partir de cellules de peau humaine. L'organisation, la structure et la signalisation électrique des organoïdes cérébraux sont similaires à celles du tissu cérébral. Il s’agit actuellement du modèle de laboratoire disponible le plus proche du cerveau humain. Étant donné que les organoïdes peuvent survivre dans un environnement contrôlé pendant des mois, les scientifiques les utilisent pour étudier les maladies du système nerveux au fil du temps. Les organoïdes cérébraux ont été utilisés comme modèles pour étudier d’autres maladies, comme Zika virus infection, Alzheimer maladie et le syndrome de Down.
Dans la nouvelle étude sur la MDC, dont la majeure partie a été réalisée en 2022 et 2023, l’équipe de recherche a validé le modèle d’étude en infectant avec succès des organoïdes cérébraux humains avec des prions humains de la MCJ (témoin positif). Ensuite, en utilisant les mêmes conditions de laboratoire, ils ont directement exposé pendant sept jours des organoïdes cérébraux humains sains à des concentrations élevées de prions de la MDC provenant du cerf de Virginie, du cerf mulet, du wapiti et de la matière cérébrale normale (témoin négatif). Les chercheurs ont ensuite observé les organoïdes pendant six mois, et aucun n’a été infecté par la MDC.
Cela indique que même après une exposition directe des tissus du système nerveux central humain aux prions de la MDC, il existe une résistance ou une barrière substantielle à la propagation de l'infection, selon les chercheurs. Les auteurs reconnaissent les limites de leurs recherches, notamment la possibilité qu'un petit nombre de personnes présentent une susceptibilité génétique qui n'a pas été prise en compte et que l'émergence de nouvelles souches présentant une moindre barrière à l'infection reste possible. Ils sont optimistes et pensent que la conclusion de ces données actuelles est qu'il est extrêmement improbable que les humains contractent une maladie à prions en raison de la consommation par inadvertance de viande de cervidés infectés par la MDC.
La recherche a été financée par l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses.
