Le parasite « envoyé » dans le cerveau. Pour le guérir

Concevoir un parasite, le Toxoplasma gondiinaturellement apte à traverser la barrière hémato-encéphalique et à pénétrer dans les cellules neuronales, pour leur faire fournir des protéines thérapeutiques au système nerveux central : voici le résultat de l’étude qui vient d’être publiée dans Microbiologie de la nature d’un groupe de scientifiques internationaux qui comprend également des chercheurs de l’Université de Milan et de Human Technopole,

Les protéines sont de grande taille

Les protéines peuvent être utilisées à des fins thérapeutiques ou comme outils pour étudier les processus biologiques, mais leur administration aux cellules et tissus cibles est compliquée par leur grande taille, leurs interactions avec le système immunitaire de l’hôte et la nécessité de contourner plusieurs barrières, telles que la barrière hémato-encéphalique. . Les scientifiques sont partis d’études antérieures sur le Toxoplasma gondiiun parasite qui se déplace naturellement de l’intestin humain au système nerveux central et qui, en raison de sa capacité naturelle à traverser la barrière hémato-encéphalique et à pénétrer dans les cellules neuronales, constitue un outil transformateur potentiel pour le traitement des troubles cérébraux.

Transférer les protéines

Grâce à une stratégie d’ingénierie visant à délivrer diverses protéines humaines aux neurones en exploitant deux organites sécrétoires (structures spécialisées qui remplissent des fonctions spécifiques au sein d’une cellule) de Toxoplasme gondii les auteurs ont démontré avec succès que les protéines pouvaient être transférées aux neurones de souris ainsi qu’aux neurones humains, grâce à des expériences en laboratoire et à des analyses informatiques à résolution unicellulaire dans des organoïdes cérébraux infectés par le parasite modifié.

Transporter diverses protéines

« Plusieurs protéines de fusion, dont Gdnf, Park2, Tfeb, Smn1 et MeCP2, ont été transportées avec succès dans les cellules hôtes. En particulier, MeCP2, une protéine impliquée dans le syndrome de Rett, un trouble neurodéveloppemental, a été transportée avec succès dans les neurones et a montré une association fonctionnelle avec la chromatine, l’écosystème complexe d’ADN, d’ARN, de protéines et de métabolites dans le noyau des cellules dans lequel l’expression de nos gènes a lieu. L’étude a démontré l’administration de MeCP2 à des organoïdes cérébraux corticaux différenciés des cellules souches pluripotentes humaines » explique le professeur Giuseppe Testaprofesseur de biologie moléculaire à l’Université de Milan, responsable de neurogénomique à la Technopole humaine et directeur du Laboratoire d’épigénétique des cellules souches à l’IEO-Institut européen d’oncologie.

Résoudre les problèmes de sécurité potentiels

« Les prochaines étapes peuvent désormais être franchies pour optimiser davantage l’efficacité du système et résoudre les problèmes de sécurité potentiels associés à l’utilisation d’un parasite comme vecteur. Nous sommes très heureux qu’une collaboration internationale aussi fructueuse fournisse une nouvelle approche prometteuse pour l’apport de protéines au système nerveux central. Toxoplasma gondiioffrant une solution potentielle aux défis posés par le traitement des maladies neuropsychiatriques, en particulier celles en âge de développement”, conclure Giuseppe Testa.