Des scientifiques ont réalisé une découverte révolutionnaire dans la recherche sur la maladie d'Alzheimer en cartographiant les structures moléculaires du cerveau humain à l'aide de la tomographie cryoélectronique, en se concentrant sur les protéines clés β-amyloïde et tau associées à la démence. Cette étude, menée à l'Université de Leeds et publiée dans Naturefournit des informations sur la manière dont ces protéines perturbent les fonctions cérébrales et pourraient ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour les maladies neurologiques.
Des recherches révolutionnaires sur la maladie d’Alzheimer révèlent la structure moléculaire détaillée de protéines cérébrales clés, offrant de nouvelles perspectives pour des thérapies ciblées potentielles.
Des scientifiques en train de faire des recherches Maladie d'Alzheimer Les chercheurs ont, pour la première fois, découvert la structure des molécules du cerveau humain. Les résultats, publiés dans Naturedétaille comment les chercheurs ont utilisé la cryotomographie électronique, assistée par microscopie à fluorescence, pour approfondir les profondeurs d'un cerveau donné par un patient atteint de la maladie d'Alzheimer.
Cette expérience a permis d'obtenir des cartes en 3D sur lesquelles ils ont pu observer les protéines, les éléments moléculaires de base de la vie, un million de fois plus petites qu'un grain de riz, dans le cerveau. L'étude s'est concentrée sur deux protéines responsables de la démence : la « β-amyloïde », une protéine qui forme des plaques collantes microscopiques, et la « tau », une autre protéine qui, dans la maladie d'Alzheimer, forme des filaments anormaux qui se développent à l'intérieur des cellules et se propagent dans tout le cerveau.
À gauche, image de fluorescence de l'amyloïde dans le cerveau humain post-mortem cryoconservé. Au milieu, architecture moléculaire tridimensionnelle de la plaque β-amyloïde. À droite, structure tissulaire des filaments tau dans le cerveau post-mortem. Crédit : Université de Leeds
Cette étude a révélé la structure moléculaire de la protéine tau dans les tissus, la manière dont les amyloïdes sont disposés et les nouvelles structures moléculaires impliquées dans cette pathologie dans le cerveau. La démence est la principale cause de décès au Royaume-Uni, la maladie d'Alzheimer étant sa forme la plus courante.
Impact des structures moléculaires sur la maladie d'Alzheimer
Dans la maladie d’Alzheimer, on pense que les plaques β-amyloïdes et les filaments tau anormaux perturbent la communication cellulaire, ce qui entraîne des symptômes tels que la perte de mémoire et la confusion, ainsi que la mort cellulaire.
Le Dr Rene Frank, auteur principal et professeur associé à l'École de biologie de l'Université de Leeds, a déclaré : « Ce premier aperçu de la structure des molécules à l'intérieur du cerveau humain offre des indices supplémentaires sur ce qui arrive aux protéines dans la maladie d'Alzheimer, mais établit également une approche expérimentale qui peut être appliquée pour mieux comprendre un large éventail d'autres maladies neurologiques dévastatrices. »
Au cours des 70 dernières années, un vaste catalogue de structures moléculaires a été accumulé par plusieurs milliers de scientifiques du monde entier, chacun travaillant avec des protéines isolées dans un tube à essai. Cependant, on sait depuis longtemps que la plupart des fonctions en biologie sont la conséquence d'un orchestre de nombreuses protéines différentes.
Cette étude, menée à l’Université de Leeds en collaboration avec des scientifiques de l’Amsterdam UMC, de Zeiss Microscopy et de l’Université de Cambridge, s’inscrit dans le cadre de nouveaux efforts déployés par des biologistes structurels pour étudier les protéines directement dans les cellules et les tissus, leur environnement natif – et la façon dont les protéines fonctionnent ensemble et s’influencent mutuellement, en particulier dans les cellules et tissus humains ravagés par la maladie. À plus long terme, on espère que l’observation de cette interaction des protéines dans les tissus accélérera l’identification de nouvelles cibles pour les thérapies et les diagnostics de nouvelle génération basés sur les mécanismes.
