Environ deux ans après la mise en place d’un système organoïde cérébral humain pour étudier la maladie de Creutzfeldt-Jakob (MCJ), les chercheurs des National Institutes of Health ont développé plus avant le modèle de dépistage des médicaments pour un traitement potentiel de la MCJ. Les scientifiques, de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses du NIH (NIAID), décrivent leurs travaux Rapports scientifiques.
Les organoïdes cérébraux humains sont de petites boules de cellules cérébrales humaines dont la taille va d’une graine de pavot à un pois; les scientifiques utilisent des cellules de peau humaine pour les créer. La MCJ, une maladie cérébrale neurodégénérative mortelle chez l’homme causée par des protéines prions infectieuses, affecte environ 1 personne sur 1 million chaque année. Elle peut survenir spontanément, résulter d’une mutation héréditaire au sein du gène prion ou résulter d’une infection, par exemple, en mangeant des produits carnés contaminés. Un exemple notable de cette situation s’est produit au Royaume-Uni au milieu des années 90 à la suite d’une épidémie d’encéphalopathie spongiforme bovine chez les bovins. Il n’existe aucun traitement préventif ou thérapeutique de la MCJ.
Un organoïde cérébral présenté superposé avec les résultats des tests d’organoïdes infectés par des prions qui n’ont pas été traités ou traités avec du PPS. Les résultats montrent que le traitement réduit les protéines associées à la maladie. Crédit d’image: NIAID
L’absence d’un modèle complètement humain de la MCJ a été un obstacle considérable à la découverte de thérapies potentielles. Les études chez la souris n’ont pas réussi à identifier les traitements qui étaient alors efficaces lorsqu’ils étaient essayés chez des patients. Le modèle de la MCJ organoïde cérébrale humaine promet que cette barrière peut être éliminée. Les organoïdes cérébraux ont une organisation, une structure et des systèmes de signalisation électrique similaires à ceux du tissu cérébral humain. Parce qu’ils peuvent survivre dans un environnement contrôlé pendant des mois à des années, les organoïdes cérébraux sont également idéaux pour étudier les maladies du système nerveux sur de longues périodes de temps. Les organoïdes cérébraux ont été utilisés comme modèles pour étudier l’infection par le virus Zika, la maladie d’Alzheimer et le syndrome de Down.
L’étude sur la MCJ a été menée aux Rocky Mountain Laboratories du NIAID à Hamilton, Montana. Les scientifiques ont testé le polysulfate de pentosan (PPS) pour déterminer ses avantages préventifs et thérapeutiques potentiels. Dans les expériences, le traitement PPS a réduit les indicateurs de la maladie de 10 fois ou plus sans provoquer la mort des tissus. Le PPS est un composé anti-prion de référence dans les expériences de laboratoire, mais il est rarement utilisé en clinique car il nécessite une administration directe dans le cerveau.
Bien qu’il puisse prolonger la vie d’un patient, il n’a pas été démontré que le SPP améliore la qualité de vie. Cependant, l’utilisation des propriétés anti-prions du PPS avec le nouveau modèle organoïde humain de la MCJ a permis aux chercheurs d’évaluer la valeur de ce système modèle pour la découverte de médicaments. Les scientifiques ont montré que le modèle organoïde humain peut être utilisé pour cribler des composés qui peuvent être utiles pour un traitement préventif. Un tel traitement pourrait être utilisé pour les personnes porteuses de mutations génétiques à l’origine de la maladie, mais qui n’ont pas encore développé de symptômes, ou pour les personnes qui peuvent avoir été exposées à des protéines prion infectieuses susceptibles de provoquer la MCJ. Le modèle s’est en outre avéré utile pour le dépistage des médicaments contre la MCJ établie après qu’un patient est diagnostiqué et commence à présenter des symptômes de maladie.
Les scientifiques travaillent à étendre le modèle organoïde pour cribler un plus grand nombre de nouveaux médicaments candidats. Leur objectif est de trouver des options de traitement pour les personnes qui sont sensibles à la MCJ en raison de leur génétique ou qui sont accidentellement exposées, ainsi que pour celles qui développent une maladie sporadique. Ils sont optimistes qu’avec leur modèle de maladie entièrement humain, ils peuvent désormais identifier des composés prometteurs pour les patients atteints de MCJ.
La source: NIH
