En imitant les caractéristiques clés de l’Alzheimer sporadique, le modèle de laboratoire montre la promesse de comprendre la maladie et de tester de nouveaux traitements.
Un nouvel outil pour la publicité sporadique
Le nouvel outil du laboratoire est un organoïde, une masse de cellules cultivées artificiellement construites par des cellules souches multirpotentes humaines et imite les fonctions d’un organe – dans ce cas, le cerveau. Ce type de modèle est souvent appelé “cerveau sur une puce” ou “mini-cervelli” car il s’agit d’un système de laboratoire miniaturisé conçu pour imiter les aspects clés de la structure et la fonction du cerveau.
Les chercheurs ont développé l’outil spécifiquement pour l’étude de la maladie d’Alzheimer sporadique (TAD), qui représente plus de 95% des cas de PDG et n’a pas de cause génétique claire. La plupart des outils de recherche existants sont basés sur la famille Alzheimer – une forme beaucoup plus rare et héréditaire de la maladie.
Bien que l’annonce sporadique soit la forme répandue d’Alzheimer, elle est influencée par plusieurs facteurs, ce qui rend difficile l’identification des causes et des modèles.
“L’annonce sporadique n’a pas de cause claire. Il n’y a pas de mutations génétiques spécifiques”, explique le Dr. Xu. “Il est vraiment difficile d’obtenir un modèle triste. C’est ce que nous voulions faire ici dans cette étude.”
Un modèle 3D complexe
Résultats prometteurs sur plusieurs fronts
Les chercheurs ont testé la façon dont le modèle a imité le développement d’Alzheimer chez l’homme et son efficacité pour valider de nouveaux médicaments pendant le développement. Les résultats sur les deux fronts étaient prometteurs.
Premièrement, l’équipe a exposé le modèle de laboratoire aux extraits cérébraux des tissus post mortem des personnes atteintes d’Alzheimer sporadique. En seulement quatre semaines, les modèles ont développé des caractéristiques distinctives de la maladie. Ils comprenaient l’accumulation de plaque bêta amyloïde (groupes anormaux de fragments de protéines qui interrompent la fonction neuronale), les enchevêtrements Taul (fibres tordues de la protéine tau qui s’accumulent à l’intérieur des neurones), l’inflammation du cerveau, la perte neurale (détérioration et la disparition des liens entre les neurones) et les activités neurales compromises.
Étant donné que le modèle a montré ces signes de maladie si rapidement et fortement, les chercheurs pensent qu’il pourrait être un outil très efficace pour étudier la maladie d’Alzheimer.
Alors que les temps de culture plus longs pourraient mieux refléter le vieillissement, JI prétend pouvoir induire une pathologie complexe en peu de temps. Leurs résultats suggèrent que le modèle peut reproduire efficacement les caractéristiques clés du cerveau qui vieillissent, même dans sa forme actuelle.
Un modèle potentiel pour la découverte de médicaments
Par la suite, l’équipe a examiné le potentiel du modèle pour valider les nouveaux médicaments Alzheimer en le testant avec Lecanemab. Créé par Eisai Co., Ltd.; Biogen Inc.; Et Bioartic, le médicament a été approuvé par la FDA et est disponible sur le marché. Il se transforme en bêta-amyloïde, qui est censé endommager les cellules du cerveau et interrompre la communication entre les neurones chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer.
Le médicament a réduit les niveaux d’amyloïdes dans le modèle, augmentant également l’inflammation vasculaire, reflétant de près les réponses humaines.
“C’était l’une des choses que nous voulions essayer avec ce modèle”, explique Ji. “Nous voulons construire un modèle humain, physiologiquement pertinent pour les tests.”
Bien que le modèle soit encore raffiné, le Dr Xu dit qu’il montre une grande promesse pour l’évaluation de nouveaux traitements auparavant et plus efficacement. Il a demandé un brevet par le biais de Purdue Research Foundation.
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