Des neuroscientifiques conçoivent une protéine qui améliore la mémoire pour répondre à un médicament anti-âge

Des neuroscientifiques de la Faculté de médecine et de chirurgie de l’Université catholique de Rome et de la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS ont génétiquement modifié une molécule, la protéine LIMK1, normalement active dans le cerveau, qui joue un rôle clé dans la mémoire. Ils ont ajouté un “commutateur moléculaire” activé par l’administration d’un médicament, la rapamycine, connu pour ses nombreux effets anti-âge sur le cerveau.

C’est le résultat d’une étude publiée dans la revue Avancées scientifiques, qui implique l’Université catholique de Rome et la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS. L’étude a été coordonnée par Claudio Grassi, professeur titulaire de physiologie et directeur du département de neurosciences.

La recherche a de grandes applications potentielles, en améliorant notre compréhension de la fonction de mémoire et en facilitant l’identification de solutions innovantes pour les maladies neuropsychiatriques comme la démence.

La protéine LIMK1 joue un rôle crucial dans la détermination des changements structurels dans les neurones, notamment la formation d’épines dendritiques, qui améliorent la transmission de l’information dans les réseaux neuronaux et jouent un rôle crucial 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 implique des modifications dans les synapses, qui sont les connexions entre les neurones, dans des zones spécifiques du cerveau telles que l’hippocampe, qui est une structure neuronale jouant un rôle essentiel. dans la formation de la mémoire. Ce phénomène, connu sous le nom de plasticité synaptique, implique des changements dans la structure et la fonction des synapses qui se produisent lorsqu’un circuit neuronal est activé, par exemple, par des expériences sensorielles. Ces expériences favorisent l’activation de voies de signalisation complexes impliquant de nombreuses protéines. ”

Le Pr Grassi ajoute : « Certaines de ces protéines sont particulièrement importantes pour la mémoire, en effet une expression réduite ou des modifications de ces protéines sont associées à des altérations des fonctions cognitives. L’une de ces protéines est LIMK1. Le but de notre étude était de réguler l’activité de cette protéine, car elle joue un rôle clé dans la maturation des épines dendritiques entre neurones. Contrôler LIMK1 avec un médicament signifie pouvoir favoriser la plasticité synaptique et, par conséquent, les processus physiologiques qui en dépendent.

Cristian Ripoli, professeur agrégé de physiologie à l’Université catholique et premier auteur de l’étude, ajoute que “la clé de cette stratégie ‘chimiogénétique’ innovante, qui combine génétique et chimie, est précisément liée à l’utilisation de la rapamycine”, un immunosuppresseur. médicament connu pour augmenter l’espérance de vie et pour ses effets bénéfiques sur le cerveau, dans des modèles précliniques.

“Nous avons donc modifié la séquence de la protéine LIMK1 en insérant un interrupteur moléculaire qui nous a permis de l’activer, sur commande, par l’administration de rapamycine”, a expliqué le professeur Ripoli.

« Chez les animaux présentant 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 approche nous permet de manipuler les processus de plasticité synaptique et la mémoire dans des conditions physiologiques et pathologiques. , cela ouvre la voie au développement de nouvelles protéines « modifiées » qui pourraient révolutionner la recherche et la thérapie dans le domaine de la neurologie », souligne l’expert.

“La prochaine étape sera de vérifier l’efficacité de ce traitement dans des modèles expérimentaux de maladies neurodégénératives présentant des déficits de mémoire, comme la maladie d’Alzheimer. D’autres études seront également nécessaires pour valider l’utilisation de cette technologie chez l’homme”, conclut le Pr Grassi.