Des chercheurs de l’Université d’Hokkaido et de Toppan ont mis au point une méthode permettant de détecter l’accumulation d’amyloïde β dans le cerveau, caractéristique de la maladie d’Alzheimer, à partir de biomarqueurs présents dans des échantillons de sang.
La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative, caractérisée par une perte progressive des neurones et des synapses dans le cerveau. L’une des principales causes de la maladie d’Alzheimer est l’accumulation d’amyloïde β (Aβ) dans le cerveau, où elle forme des plaques. La maladie d’Alzheimer est principalement observée chez les personnes âgées de plus de 65 ans, et ne peut actuellement être arrêtée ou inversée. Ainsi, cette maladie est une préoccupation majeure pour les nations dont la population vieillit, comme le Japon.
Une équipe de scientifiques de l’université d’Hokkaido et de Toppan, dirigée par le professeur associé spécialement nommé Kohei Yuyama de la faculté des sciences de la vie avancées de l’université d’Hokkaido, a mis au point une technologie de bio-détection capable de détecter les exosomes se liant à l’Aβ dans le sang des souris, qui augmentent à mesure que l’Aβ s’accumule dans le cerveau. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Alzheimer’s Research & Therapy.
Testé sur des modèles de souris, l’exosome Digital ICATM (idICA) se liant à Aβ a montré que la concentration d’exosomes se liant à Aβ augmentait avec l’augmentation de l’âge des souris. Ce résultat est significatif car les souris utilisées étaient des souris modèles de la maladie d’Alzheimer, où l’Aβ s’accumule dans le cerveau avec l’âge.
Outre l’absence de traitements efficaces de la maladie d’Alzheimer, il existe peu de méthodes pour diagnostiquer cette maladie. La maladie ne peut être diagnostiquée définitivement que par un examen direct du cerveau, ce qui ne peut être fait qu’après la mort. L’accumulation d’Aβ dans le cerveau peut être mesurée par l’analyse du liquide céphalorachidien ou par la tomographie par émission de positrons ; cependant, le premier test est extrêmement invasif et ne peut être répété, et le second est assez coûteux. Il est donc nécessaire de mettre au point un test diagnostique économique, précis et largement disponible.
Des travaux antérieurs du groupe de Yuyama ont montré que l’accumulation d’Aβ dans le cerveau est associée à des exosomes se liant à l’Aβ et sécrétés par les neurones, qui dégradent et transportent l’Aβ vers les cellules microgliales du cerveau. Les exosomes sont des sacs membranaires sécrétés par des cellules qui possèdent des marqueurs cellulaires à leur surface. L’équipe a adapté le test de clivage invasif numérique (Digital Invasive Cleavage Assay), propriété de Toppan, pour quantifier la concentration d’exosomes liant l’Aβ dans seulement 100 µL de sang. Le dispositif qu’ils ont développé piège les molécules et les particules d’un échantillon une par une dans un million de puits microscopiques de taille micrométrique sur une puce de mesure et détecte la présence ou l’absence de signaux fluorescents émis par le clivage des exosomes liant les Aβ.
Des essais cliniques de cette technologie sont en cours chez l’homme. Cette technologie DICA très sensible est la première application de l’ICA qui permet une détection très sensible des exosomes qui retiennent des molécules de surface spécifiques à partir d’une petite quantité de sang sans qu’il soit nécessaire d’apprendre des techniques spéciales ; comme elle est applicable aux biomarqueurs d’exosomes en général, elle peut également être adaptée pour être utilisée dans le diagnostic d’autres maladies.
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