Les scientifiques ont développé une protéine pour améliorer la mémoire
Des neuroscientifiques de la Faculté de médecine et de chirurgie de l’Université catholique de Rome, en collaboration avec la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS, ont modifié génétiquement la molécule active du cerveau LIMK1, essentielle pour la mémoire. Ils ont introduit un “commutateur moléculaire” activé par le médicament rapamycine, reconnu pour ses divers effets anti-vieillissement sur le cerveau.
Des recherches conjointes aux conséquences importantes
Cependant, ces découvertes proviennent d’un article de recherche publié dans Science Advances, fruit d’une collaboration entre l’Université catholique de Rome et la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS. L’étude, dirigée par Claudio Grassi, professeur titulaire de physiologie et directeur du Département de neurosciences, est soutenue par le ministère italien de l’Éducation, de l’Université et de la Recherche, la Fondation américaine Alzheimer’s Association, ainsi que le ministère italien de la Santé. Cette recherche promet d’apporter des avancées significatives dans notre compréhension des processus de la mémoire et de contribuer au développement de nouvelles approches pour les troubles neuropsychiatriques tels que la démence.
Le rôle de LIMK1 dans les processus de mémoire
La protéine LIMK1 est essentielle pour déterminer les modifications structurelles dans les neurones, en particulier le développement des épines dendritiques. Ces épines améliorent la transmission d’informations dans les réseaux neuronaux et sont cruciales dans les processus d’apprentissage et de mémoire.
Le professeur Claudio Grassi, auteur principal de l’étude, explique : “La mémoire est un processus complexe qui englobe des modifications au niveau des synapses, les connexions entre les neurones, notamment dans des régions cérébrales spécifiques comme l’hippocampe, qui joue un rôle vital dans la formation de la mémoire.”
Le professeur Grassi poursuit en précisant que la plasticité synaptique, impliquant des modifications de la structure et de la fonction des synapses déclenchées par l’activation des circuits neuronaux, se produit lors d’expériences telles que les stimuli sensoriels. Ces expériences initient des voies de signalisation complexes impliquant de nombreuses protéines. Certaines de ces protéines jouent un rôle crucial dans la mémoire, et une diminution de leur expression ou des modifications de ces protéines sont associées à des changements dans les fonctions cognitives. LIMK1 est l’une de ces protéines essentielles. Notre étude visait à réguler l’activité de cette protéine, étant donné son rôle crucial dans la maturation des épines dendritiques entre les neurones. Le professeur Grassi souligne que le contrôle de LIMK1 avec un médicament offre le potentiel de favoriser la plasticité synaptique et, par conséquent, les processus physiologiques qui en dépendent.”
Stratégie chémogénétique : une nouvelle approche pour améliorer la mémoire
Cristian Ripoli, Professeur agrégé de physiologie à l’Université catholique et premier auteur de l’étude, explique : “La stratégie innovante de la ‘chémogénétique’, qui intègre la génétique et la chimie, repose sur l’utilisation du rapamycine. Ce médicament immunosuppresseur, connu pour prolonger l’espérance de vie et pour ses effets positifs sur le cerveau dans des modèles précliniques, est essentiel dans cette approche.”
Le Professeur Ripoli souligne : “Nous avons modifié la séquence de la protéine LIMK1 en intégrant un interrupteur moléculaire, nous permettant de l’activer à volonté en administrant du rapamycine.”
“Chez les animaux souffrant d’un déclin cognitif lié à l’âge, l’utilisation de cette thérapie génique pour modifier la protéine LIMK1 et l’activer avec le médicament a entraîné une amélioration significative de la mémoire. Cette méthode nous permet de manipuler les processus de plasticité synaptique et la mémoire dans des conditions à la fois physiologiques et pathologiques. De plus, cela ouvre la voie au développement de protéines ‘modifiées’ supplémentaires qui pourraient révolutionner la recherche et la thérapie dans le domaine de la neurologie,” souligne l’expert.
“L’étape suivante consiste à évaluer l’efficacité de ce traitement dans des modèles expérimentaux de troubles neurodégénératifs caractérisés par des troubles de la mémoire, tels que la maladie d’Alzheimer. Des études supplémentaires sont également nécessaires pour valider l’application de cette technologie chez l’homme,” conclut le Professeur Grassi.
Lisez l’article original sur : ScitechDaily
Pour en savoir plus : Cellules vasculaires et mémoire
