Un organoïde cérébral éclaire les mécanismes cellulaires de la maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson est depuis longtemps difficile à étudier en laboratoire : les modèles animaux ne reproduisent que partiellement la réalité humaine. Des scientifiques ont désormais construit un modèle tridimensionnel de tissu cérébral humain pour étudier la maladie directement dans les cellules de patients.
La maladie de Gaucher est un trouble métabolique héréditaire dans lequel une enzyme spécifique à l'intérieur des cellules ne fonctionne pas correctement. Dans sa forme sévère, les cellules cérébrales sont touchées. Les personnes atteintes de cette maladie et porteuses de certaines variantes génétiques présentent également un risque accru de développer la maladie de Parkinson. La maladie de Gaucher constitue ainsi un modèle utile pour comprendre les stades précoces de Parkinson.
Des chercheurs ont décrit dans eLife comment ils ont créé des organoïdes cérébraux (de petites structures tissulaires tridimensionnelles cultivées à partir de cellules souches humaines) à partir de cellules de patients atteints de la maladie de Gaucher. Ils ont ensuite corrigé le défaut génétique à l'aide de CRISPR, une technique permettant de réparer avec précision une erreur dans la séquence d'ADN. L'étude montre que les organoïdes corrigés ont retrouvé une activité enzymatique normale et que les neurones dopaminergiques (les cellules cérébrales qui produisent la dopamine et qui sont détruites dans la maladie de Parkinson) se sont développés normalement.
Une plateforme pour tester de nouveaux traitements
Cette plateforme a également servi à tester trois stratégies thérapeutiques distinctes. La première repose sur des nanovésicules, de petits transporteurs sphériques qui acheminent l'enzyme manquante jusqu'à la cellule. La deuxième consiste en une thérapie génique par AAV (vecteur viral adéno-associé) qui introduit un gène fonctionnel dans la cellule. La troisième inhibe la production de la substance nocive qui s'accumule. Les trois approches ont amélioré certaines caractéristiques de la maladie dans les organoïdes, notamment l'activité enzymatique, l'accumulation lipidique et les profils d'expression génique.