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Des chercheurs font une découverte qui pourrait conduire au développement d’un produit de diagnostic, d’un traitement et d’un vaccin pour la maladie de la vache folle et d’autres maladies à prions

Des travaux de recherche menés par des scientifiques de l'université de Toronto et Caprion Pharmaceuticals ont permis de découvrir la base d'un diagnostic, d'une immunothérapie et d'un vaccin, en trouvant une façon de déceler et de traiter la neurodégénérescence occasionnée par les prions pathogènes comme ceux responsables de la maladie de la vache folle et de son variant humain, la maladie de Creutzfeldt-Jakob.

Le Dr Neil Cashman, un investigateur principal au centre de recherche sur les maladies neurodégénératives de l'université de Toronto et professeur au département de médecine (neurologie) ainsi qu'un des fondateurs de Caprion, déclare qu'une approche par vaccination - probablement applicable surtout aux animaux et au bétail - pourrait prévenir l'infection des animaux. Dans le cas des humains atteints de la maladie de Creutzfeldt-Jakob et de sa variante, une approche immunothérapeutique fournirait aux patients des anticorps qui s'attachent aux prions pathogènes, permettant au système immunitaire de les reconnaître et de les attaquer. Tant pour les humains que pour les animaux, les possibilités diagnostiques de cette découverte pourraient accroître considérablement la sûreté des produits sanguins humains et alimentaires.

Cashman, qui dirige aussi la chaire Jeno Diener sur les maladies neurodégénératives de l'université de Toronto, indique que son équipe a essayé une nouvelle approche pour étudier les prions pathogènes, particules réputées être composées de protéines normales ayant été compromises et affichant un repli anormal. «La méthode habituelle pour susciter la production d'anticorps dans le système immunitaire consiste à broyer l'agent pathogène et à l'injecter dans une souris afin de voir s'il y aura développement d'anticorps, a-t-il déclaré. Les scientifiques ont essayé cette méthode avec les prions au cours des 15 dernières années, toujours sans succès. Mon groupe a décidé d'examiner le phénomène au niveau inframoléculaire afin de déterminer si les anticorps reconnaîtraient les acides aminés exposés à la surface d'un prion et y réagiraient. Il s'agissait d'une idée innovatrice, et lorsque nous avons constaté que notre hypothèse fonctionnait vraiment, nous avons été des plus surpris et heureux.» La découverte des chercheurs a été présenté en ligne dans le numéro du 1er juin de Nature Medicine.

Tous les mammifères ont des protéines prions, dont la plus grande quantité se trouve dans le cerveau, d'expliquer Cashman, scientifique chevronné au Sunnybrook and Women's Research Institute et neurologue du département de médecine du Sunnybrook and Women's College Health Sciences Centre. Les mammifères peuvent contracter des maladies à prions en ingérant des prions anormaux ou pathogènes. Depuis le système digestif, ces prions font leur chemin jusqu'au cerveau. Lorsqu'un prion anormal entre en contact avec une protéine prion normale, il provoque un repli anormal de la protéine, reproduisant ainsi le prion pathogène. Selon Cashman, le processus s'apparente davantage à la cooptation qu'à la réplication. Toutefois, puisque le prion anormal possède des caractéristiques similaires à celles de la protéine hôte originale, le système immunitaire ne le reconnaît pas comme un envahisseur et ne l'attaque pas.

Dans le cadre de leur étude, Cashman et ses collègues ont examiné le rôle des groupes chimiques dans les acides aminés, lesquels sont appelés chaînes latérales. «Nous voulions voir s'il y avait des chaînes latérales accessibles sur les prions anormaux qui ne l'étaient pas sur la protéine normale. Nous avons avancé l'hypothèse que dans une protéine prion normale, il y aura des chaînes latérales enfouies à l'intérieur de la molécule. Nous pensions que lorsque la protéine deviendrait anormale, ces chaînes latérales seraient alors exposées à la surface de la molécule. Nous avons découvert que les chaînes latérales nouvellement exposées des prions anormaux présentent une séquence composée de trois acides aminés - tyrosine, tyrosine et arginine (Tyr-Tyr-Arg). En produisant des anticorps contre la séquence d'acides aminés Tyr-Tyr-Arg, le système immunitaire était en mesure de reconnaître le prion anormal comme un envahisseur et de l'attaquer.»

«Eurêka, nous nous sommes dit!, se rappelle-t-il. Par ailleurs, les anticorps qui reconnaissaient les prions anormaux ne touchaient pas aux protéines prions normales.»

Cashman et son équipe ont aussi découvert que la séquence d'acides aminés tyrosine-tyrosine-arginine semblait exister dans les autres espèces. «Différentes espèces ont des séquences différentes de protéines prions, a-t-il déclaré. Or, ce motif Tyr-Tyr-Arg semble être le même dans toutes les espèces que nous avons pu examiner - humains, bétail, souris, hamsters, moutons et élans. Lorsque nous avons appliqué nos anticorps aux cellules et aux tissus infectés de nos échantillons, ils se sont liés uniquement à la protéine prion anormale dans toutes ces espèces.»

Les chercheurs font présentement l'essai d'un vaccin contre les maladies à prions sur les souris. Ils entendent immuniser les souris avec la séquence Tyr-Tyr-Arg, puis infecter celles-ci avec des prions.

«Afin de traiter les maladies à prions le plus efficacement possible, il est nécessaire de comprendre la manière dont les protéines prions se replient sous une forme pathologique, de dire le Dr Bhagirath Singh, directeur scientifique de l'Institut des maladies infectieuses et immunitaires aux Instituts de recherche en santé du Canada. La découverte du Dr Cashman constitue une étape vitale pour la compréhension des causes des maladies à prions et jouera un rôle clé dans le développement de vaccins et d'une nouvelle génération de médicaments pour lutter contre cet état.»

Les applications commerciales immédiates de ces découvertes sont au niveau du diagnostic, les organismes sanitaires internationaux cherchant désespérément à protéger le bœuf et les stocks de sang contre les infections liées à la maladie de la vache folle. «La découverte de Neil représente le plus grand espoir pour le diagnostic et le traitement de cette maladie mortelle, de souligner Lloyd M. Segal, président et chef de la direction de Caprion. Caprion a déjà annoncé des collaborations avec Johnson & Johnson et IDEXX Laboratories en vue de l'application de ces technologies au développement de produits de diagnostic pour les maladies liées aux prions, d'ajouter celui-ci.»

Caprion a assuré la plus grande part du financement et du soutien de cette recherche d'avant-garde et possède les droits sur toutes les applications commerciales de ces découvertes. Cette recherche a été appuyée par les Instituts de recherche en santé du Canada et McDonald's Corp.

CONTACT:

Janet Wong
Affaires publiques U. de T.
Tél.: 416-978-5949
Email: jf.wong@utoronto.ca

Neil Cashman
Centre de recherche sur les maladies neurodégénératives
Tél.: 416-978-1875
Email: neil.cashman@utoronto.ca

Kathie Darlington
Caprion Pharmaceuticals Inc.
Tél.: 514-940-3608
www.caprion.com

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