Les débuts de la molécule «reconstituant la mémoire»

« Les scientifiques pensent qu’ils ont peut-être découvert le secret de la restauration de la mémoire perdue », a rapporté le Daily Express.

L’allégation est basée sur des recherches menées chez des souris qui ont identifié une molécule appelée miR-34c qui semble être impliquée dans l’apprentissage et la mémoire. Grâce à divers tests, les chercheurs ont découvert que le blocage de l’action de miR-34c améliorait l’apprentissage chez les souris présentant à la fois une maladie cérébrale semblable à celle de la maladie d’Alzheimer et chez de vieilles souris souffrant de problèmes de mémoire liés à l’âge. Cependant, cela n’a pas «restauré les souvenirs», mais plutôt amélioré la capacité de la souris à apprendre de son environnement.

Ce type de recherche sur les souris est précieux car le tissu cérébral humain n’est pas toujours facile à obtenir, et des tests précoces de nouveaux traitements doivent être effectués chez les animaux avant qu’ils puissent être testés chez l’homme. Cependant, il existe des différences entre les espèces qui signifient que les résultats chez les souris peuvent ne pas être représentatifs de ce qui se passerait chez les humains. En particulier, la maladie d’Alzheimer est une maladie complexe, et les modèles murins peuvent ne pas être entièrement représentatifs de sa complexité.

Cependant, lors de l’analyse des échantillons de tissus de personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer et de personnes âgées en bonne santé, les chercheurs ont découvert que les patients atteints de la maladie d’Alzheimer avaient des niveaux élevés de miR-34c dans une région du cerveau importante pour la mémoire. Cela confirme la théorie selon laquelle miR-34c pourrait jouer un rôle dans l’apprentissage et la mémoire chez les humains, bien que beaucoup plus de recherches seront nécessaires pour déterminer si tel est le cas.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Institut européen de neurosciences en Allemagne et d’autres centres de recherche en Allemagne, en Suisse, au Brésil et aux États-Unis. Il a été financé par l’European Science Foundation, le projet ERA-Net Neuron Epitherapy, la Fondation Hans et Ilse Breuer, la Fondation Schramm et la Fondation allemande pour la recherche.

L’étude a été publiée dans le Journal de l’Organisation européenne de biologie moléculaire (EMBO).

Le Daily Express a rapporté sur cette étude. Bien que son rapport indique correctement que l’étude était sur des souris, sa suggestion que les souvenirs ont été «restaurés» par le traitement expérimental n’est pas strictement exacte. Plutôt que de permettre aux souris de se rappeler des souvenirs perdus, le traitement a amélioré leur capacité à apprendre une «information» de leur environnement et à éviter un stimulus douloureux (un petit choc électrique). Jusqu’à présent, nous ne savons pas si l’approche testée dans cette étude serait efficace ou sans danger pour les humains.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

C’était la recherche animale et de laboratoire regardant la présence et l’action de certaines molécules dans une région du cerveau appelée l’hippocampe. Les chercheurs ont voulu regarder l’hippocampe parce que cette zone du cerveau est importante pour former des souvenirs. Il serait l’une des premières régions du cerveau touchées par le vieillissement et des formes de démence telles que la maladie d’Alzheimer.

Les chercheurs étaient intéressés à comprendre les actions de types de molécules appelées microARN ou miARN. Ceux-ci jouent un rôle en aidant à contrôler quels gènes sont capables de produire des protéines. Cette étude visait à identifier tous les miARN de l’hippocampe et à identifier ceux qui sont particulièrement abondants dans cette région du cerveau, car ces miARN pourraient jouer un rôle dans la formation des souvenirs.

Ce type d’étude est plus facile à réaliser chez la souris en raison des difficultés à obtenir des échantillons de tissus cérébraux humains appropriés. Les différences entre les espèces signifient que les résultats peuvent ne pas être directement applicables aux humains. Dans cette étude, les chercheurs ont testé si les miARN qu’ils ont identifiés chez les souris ont également été trouvés dans le tissu cérébral de l’homme avec et sans la maladie d’Alzheimer.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont extrait toutes les très petites molécules d’ARN du tissu de l’hippocampe de la souris et déterminé leur séquence génétique. Ils ont ensuite comparé les niveaux des divers miARN dans l’hippocampe de la souris et dans le tissu cérébral dans son ensemble. Ils ont également examiné quels miARN étaient présents aux plus hauts niveaux dans l’hippocampe.

La séquence génétique de chaque miARN détermine les gènes qu’il cible et aide à réguler. Ils ont examiné quels gènes pourraient cibler les miARN hippocampiques les plus abondants et si ces gènes étaient susceptibles d’être impliqués dans la fonction des cellules nerveuses. Ils ont également examiné si les gènes ciblés par ces miARN étaient activés (ou «activés») dans le cerveau des souris en réponse à une tâche de conditionnement de la peur, qui consiste à apprendre à associer une «stimulation» environnementale à un stimulus désagréable au pied). Si ces gènes étaient activés en réponse à cette tâche, cela suggérerait qu’ils étaient impliqués dans l’apprentissage.

Grâce à ces tests, les chercheurs ont identifié une molécule de miARN particulière appelée miR-34c qui semblait pouvoir être impliquée dans la régulation de la fonction des cellules nerveuses, et effectué un certain nombre de tests axés sur ses actions. D’abord, ils ont examiné ses niveaux dans l’hippocampe de souris plus âgées (24 mois), qui fournissent un modèle de troubles de la mémoire liés à l’âge. Ils ont également examiné ses niveaux chez des souris génétiquement modifiées pour développer des dépôts amyloïdes dans leur cerveau, similaires à ceux observés dans la maladie d’Alzheimer. Ils ont également examiné le niveau de miR-34c dans le tissu cérébral des post-mortem de six personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer et de huit individus témoins appariés selon l’âge.

Les chercheurs ont ensuite examiné si la modification des niveaux de miR-34c dans le cerveau des souris régulières pouvait influencer leur apprentissage et leur mémoire. Tout d’abord, ils ont injecté des souris avec une molécule qui agit comme miR-34c et ont examiné l’effet sur leur apprentissage dans la tâche de conditionnement de la peur et dans deux autres tests comportementaux incluant un test de mémoire et un objet. tâche de reconnaissance.

Ils ont également injecté dans le cerveau du modèle de souris Alzheimer et de vieilles souris soit un produit chimique qui bloquerait miR-34c ou un produit chimique de contrôle, et ont examiné leur performance dans la tâche de conditionnement de peur, test de mémoire et tâche de reconnaissance d’objet.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont trouvé que 23 miARN connus étaient présents à des niveaux élevés dans l’hippocampe, représentant 83% des miARN identifiés.

Il y avait des similitudes dans les miARN trouvés dans le tissu du cerveau entier de la souris et ceux trouvés dans l’hippocampe. Cependant, certains miARN qui se trouvaient seulement à de faibles niveaux dans les tissus du cerveau entier étaient présents à des niveaux élevés dans l’hippocampe, notamment le miR-34c.

La molécule miRNA miR-34c a été prédite pour cibler les gènes impliqués dans la fonction des cellules nerveuses, et ces gènes ont été activés dans le cerveau des souris après la tâche de conditionnement de peur, soutenant la théorie qu’ils pourraient être impliqués dans l’apprentissage. Le miRNA miR-34c s’est également avéré être présent à des niveaux élevés dans l’hippocampe de souris plus âgées avec des problèmes de mémoire liés à l’âge et un modèle murin de la maladie d’Alzheimer.

Des tests effectués sur des échantillons de tissus humains ont montré que les taux de miR-34c étaient plus élevés dans l’hippocampe des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer que dans les témoins appariés selon l’âge.

Injecter des cerveaux de souris avec une molécule qui agit comme miR-34c entravé leur capacité à apprendre dans la tâche de conditionnement de la peur, et leur mémoire dans le labyrinthe de l’eau et les tâches de reconnaissance d’objets.

Injecter les souris modèles de la maladie d’Alzheimer avec un produit chimique qui bloquerait miR-34c conduit à leur montrer des performances similaires dans la tâche de conditionnement de la peur de souris normales d’âge similaire. Les injecter avec un produit chimique de contrôle n’a eu aucun effet, les souris montrant les problèmes attendus avec leur mémoire. Des résultats similaires ont été observés chez des souris ayant des problèmes de mémoire dus au vieillissement.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs concluent que « miR-34c pourrait être un marqueur de l’apparition de troubles cognitifs liés à [la maladie d’Alzheimer] et indiquer que cibler miR-34c pourrait être une thérapie appropriée ».

Conclusion

Cette recherche a identifié une molécule de microARN spécifique qui semble être impliquée dans l’apprentissage et la mémoire chez la souris. Le blocage de l’action de ce microARN semble améliorer l’apprentissage dans les modèles murins de la maladie d’Alzheimer et de la perte de mémoire liée à l’âge.

Ce type de recherche chez la souris est précieux, car le tissu cérébral humain approprié n’est pas facile à obtenir, et les premiers tests de nouveaux traitements doivent être effectués chez les animaux avant qu’ils puissent être testés chez l’homme. Cependant, il existe des différences entre les espèces qui peuvent signifier que les résultats chez les souris peuvent ne pas être représentatifs de ce qui se passerait chez les humains. En particulier, la maladie d’Alzheimer est une maladie complexe, et les modèles murins peuvent ne pas être entièrement représentatifs de sa complexité. En outre, la méthode de distribution utilisée chez les souris dans cette étude – des injections régulières directement dans le cerveau – ne serait pas appropriée pour une utilisation clinique.

Les tests des chercheurs suggèrent que le miR-34c est présent dans l’hippocampe humain, et à des niveaux plus élevés chez ceux atteints de la maladie d’Alzheimer que chez les témoins appariés selon l’âge. Cela soutient également un rôle potentiel pour le micro-ARN chez les humains, mais beaucoup plus de recherche sera nécessaire pour déterminer si tel est le cas.

Cette recherche future pourrait inclure l’examen d’autres échantillons de tissus humains pour vérifier les différences entre les personnes atteintes d’Alzheimer et les individus en bonne santé. Cependant, avant de pouvoir envisager des tests sur des humains vivants, il faudrait beaucoup plus de recherches sur les modèles murins de la maladie d’Alzheimer, qui devraient déterminer comment bloquer le miR-34c pourrait avoir un effet sur l’apprentissage et la mémoire. a un effet sur les changements progressifs du cerveau qui se produisent dans la maladie. Ils détermineront également si le blocage de miR-34c entraîne des améliorations durables de la mémoire et quels effets elle pourrait avoir.

Il y a un besoin de nouveaux traitements pour les formes de démence telles que la maladie d’Alzheimer, donc la recherche de nouveaux traitements potentiels est importante. Cependant, développer de nouveaux traitements est un processus long et pas toujours garanti.