Une équipe de recherche dirigée par des Israéliens affirme avoir créé une « carte Google moléculaire » sans précédent du centre de la mémoire du cerveau, dans une première application de technologie qui pourrait aider à lutter contre la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies.
Cette percée permet aux chercheurs de zoomer sur l’ARN (acide ribonucléique) à une résolution à l’échelle nanométrique sans avoir à détruire le tissu pour retirer l’ARN pour analyse, donnant une vue du tissu cérébral qui était jusqu’alors hors de portée des médecins.
La capacité de séquencer l’ARN, un élément constitutif de la vie qui utilise les informations de l’ADN pour créer des protéines, a transformé la biologie et la médecine. Mais lorsqu’ils essayaient d’analyser l’ARN de tissus cérébraux qui avaient été détruits, les médecins ne pouvaient obtenir qu’une vue beaucoup moins détaillée – comme une liste de villes au lieu d’une carte – créant un obstacle majeur à la recherche sur les maladies qui affectent la fonction cérébrale.
Jeudi soir, une équipe de l’Université Bar Ilan, de Harvard et du MIT a publié une recherche évaluée par des pairs dans la revue Science détaillant comment ils ont réussi à analyser et à cartographier l’hippocampe d’un cerveau, son principal centre de mémoire, sans détruire le tissu.
Le tissu cérébral qu’ils ont utilisé provenait d’une souris, mais ils ont également prouvé leur méthode sur divers tissus humains. Les chercheurs affirment que leur technologie pourrait avoir des avantages dans le traitement de maladies du cerveau comme la maladie d’Alzheimer et d’autres, dont le cancer.
« C’est l’équivalent d’avoir une carte Google vaste et détaillée de l’emplacement des gènes à l’intérieur du cerveau et d’autres tissus, plutôt qu’une image basse résolution ou une simple liste des gènes qui s’y trouvent », a déclaré le Dr Shahar Alon, l’auteur principal de l’étude.
« Cette nouvelle méthode nous permet de visualiser et de mesurer des millions de molécules d’ARN dans le tissu avec une précision nanométrique, sans avoir à les extraire comme nous le faisions auparavant », a-t-il déclaré au La Lettre Sépharade. « Nous pouvons zoomer, comme vous pouvez le faire sur Google Maps, et voir les molécules de très près. »
Pour développer la nouvelle méthode, Alon a modifié un gel largement disponible à base d’acrylamide, « la même substance qui est utilisée dans les couches pour absorber l’urine », et l’a utilisé pour gonfler les tissus à environ quatre fois sa taille. Il a ensuite personnalisé les microscopes existants pour donner une image détaillée de l’ARN.
L’analyse de l’ARN in situ signifie que les médecins ne reçoivent pas seulement des informations sur l’identité des molécules, mais également sur leur emplacement exact dans les tissus, ce qui peut s’avérer précieux pour faire progresser la compréhension des maladies, a déclaré Alon.
Ce potentiel est le plus clair dans le cerveau, où l’emplacement des molécules est connu pour être crucial pour le bon fonctionnement, en particulier pour des processus tels que l’apprentissage et la mémoire, a déclaré Alon.
« Nous pensons que cela pourrait donner un nouvel aperçu de la façon dont la maladie d’Alzheimer affecte la localisation des gènes dans le cerveau, et cela pourrait aider à développer de nouveaux traitements », a-t-il déclaré.
L’ARN peut être utilisé comme « marqueur » ou outil pour obtenir une vue d’ensemble du comportement cellulaire dans un tissu, ce qui signifie que la nouvelle recherche a le potentiel d’analyser les cellules cancéreuses, a déclaré Alon. En effet, la technologie peut être utilisée pour montrer comment les cellules cancéreuses d’un patient particulier sont affectées par les cellules du système immunitaire.
« L’un des grands mystères de l’immunothérapie est de savoir pourquoi elle fonctionne bien chez certains patients et pourquoi elle ne fonctionne pas chez d’autres. Les cartes que nous construisons pourraient révéler la différence, dans les mécanismes biologiques, entre les patients qui réagissent et ceux qui ne le font pas.
« Imaginez si vous pouviez faire une biopsie d’un patient et savoir à l’avance, avec une certaine certitude, si l’immunothérapie va aider cette personne ou non. Cela pourrait être utile pour la prise de décision des médecins et dans le développement de nouveaux médicaments d’immunothérapie qui aident les patients qui ne répondent pas aux médicaments actuels », a-t-il déclaré.