Réutilisation de médicaments approuvés pour l'homme dans le traitement des maladies à prions

Les prions sont des agents pathogènes anormaux, transmissibles et responsables du mauvais repliement de certaines protéines cellulaires normales. Les maladies à prions désignent un groupe de maladies neurodégénératives incurables et mortelles qui touchent non seulement les humains, mais aussi les animaux sauvages et domestiques. Parmi ces maladies figurent la maladie de Creutzfeldt-Jakob (MCJ) chez l'humain, l'encéphalopathie spongiforme bovine (ESB, ou « maladie de la vache folle ») chez les bovins et la maladie débilitante chronique (MDC), qui touche les cerfs, les wapitis et les orignaux.

L'événement clé de ces maladies est la conversion de la protéine prion (PrPC) de sa forme normale en une structure pathologique (PrPSc) toxique pour les neurones et capable de s'auto-répliquer en se liant aux molécules PrPC non converties. Cette capacité d'auto-réplication rend ces protéines mal repliées infectieuses, avec d'importantes conséquences pour la santé publique.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs de la faculté de médecine Chobanian et Avdisian de l'université de Boston ont identifié 10 composés capables de réduire les niveaux de PrPSc dans les cellules infectées et ont montré que les molécules les plus puissantes pouvaient également empêcher la toxicité observée lorsque la PrPSc était appliquée à des neurones en culture.

« Il est intéressant de noter que cinq de ces molécules sont déjà utilisées en médecine: le rimcazole et l'halopéridol pour le traitement des troubles neuropsychiatriques, la (+)-pentazocine pour le traitement de la douleur neuropathique, et le SA 4503 et l'ANAVEX2-73 dans des essais cliniques pour le traitement de l'accident vasculaire cérébral ischémique et de la maladie d'Alzheimer, respectivement », a expliqué l'auteur principal Robert SS Mercer, Ph.D., professeur de biochimie et de biologie cellulaire à l'école.

Les chercheurs ont d'abord étudié les propriétés anti-prions de ces molécules, car elles étaient connues pour se lier aux récepteurs sigma (σ1R et σ2R), supposés impliqués dans la prolifération des prions. Grâce à la technologie d'inactivation génique (CRISPR), ils ont découvert que les récepteurs sigma n'étaient pas les cibles de ces médicaments pour leurs propriétés anti-prions.

À l'aide de cellules Neuro2a (N2a) issues d'un modèle expérimental d'infection par un prion, les cellules ont été exposées à des concentrations croissantes de chaque médicament et les taux de PrPSc ont été déterminés. Ils ont ensuite utilisé la technologie CRISPR pour « modifier » les gènes σ1R et σ2R afin qu'ils ne codent plus pour la protéine, et ont constaté que cela n'avait aucun effet sur la réduction des taux de PrPSc observée avec les médicaments. Cela les a conduits à conclure que σ1R et σ2R n'étaient pas responsables des effets anti-prions de ces médicaments. Ils ont ensuite testé la capacité de ces médicaments à inhiber la conversion de la PrPC en PrPSc et ont constaté qu'ils n'avaient aucun effet sur ces réactions en dehors des cellules, indiquant l'implication d'une autre protéine dans l'action des médicaments.

Les maladies à prions ont d'énormes implications pour la santé publique, de la sécurité de l'approvisionnement en sang à la désinfection adéquate des instruments chirurgicaux utilisés en neurochirurgie, ont déclaré les chercheurs. « D'un point de vue clinique, nous pensons que cette étude a identifié des propriétés antiprions dans des médicaments dont l'innocuité chez l'homme a déjà été démontrée. De ce fait, compte tenu notamment de l'absence de traitements efficaces contre ces maladies, ces composés pourraient être réutilisés pour traiter les maladies à prions », a déclaré l'auteur principal de l'étude, David A. Harris, MD, PhD, professeur et directeur du département de biochimie et de biologie cellulaire de l'école.

Ces résultats sont publiés en ligne dans la revue ACS Chemical Neuroscience.