Détecter Parkinson 20 ans avant grâce à cette technologie innovante

La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative progressive, la plus répandue après Alzheimer. Elle évolue lentement et souvent de manière insidieuse, lors des premières années. Tandis que l’un des enjeux importants de la recherche est le diagnostic précoce, des chercheurs de l’Université de Tel Aviv font part de la découverte d’une technologie innovante permettant de détecter la maladie de Parkinson jusqu’à 20 ans avant l’apparition des premiers symptômes. 

Selon le Ministère de la Santé, on compte 272 500 malades de Parkinson en France, avec 25 000 nouveaux cas qui se déclarent chaque année. Si la prévalence de la maladie augmente fortement avec l’âge, 17 % des malades ont moins de 50 ans. 

D’où vient la maladie de Parkinson?

On observe trois phénomènes essentiels de la maladie de Parkinson, associés notamment à la dégénérescence progressive des neurones à dopamine : 

• une accumulation anormale des corps de Lewy, des amas constitués principalement de la protéine alpha‑synucléine
• une activité anormale des mitochondries, chargées de fournir aux cellules l’énergie dont elles ont besoin pour assurer leur survie
• une inflammation du tissu cérébral, qui serait liée à plusieurs types de cellules immunitaires.

Ces phénomènes anormaux provoquent la destruction progressive des neurones à dopamine, un neurotransmetteur essentiel impliqué dans le contrôle de nombreuses fonctions comme les mouvements volontaires, la cognition, la motivation, le plaisir et la récompense. 

Chez une personne atteinte de Parkinson, les symptômes moteurs sont généralement les premiers à se manifester, mais l’évolution de la maladie vers d’autres symptômes n’est pas forcément linéaire et il peut exister des différences d’un patient à l’autre.

La cause exacte de la maladie de Parkinson n’est pas connue à ce jour et elle serait probablement multifactorielle, mettant en cause l’âge, les facteurs environnementaux et la génétique. 

Vers un diagnostic précoce de la maladie de Parkinson

Comme pour la maladie d’Alzheimer, la recherche travaille activement sur la découverte de nouveaux biomarqueurs et de technologies innovantes permettant de diagnostiquer la maladie de Parkinson de manière précoce, avant la manifestation des premiers symptômes. 

En effet, les symptômes de Parkinson sur lesquels reposent actuellement le diagnostic, se manifestent à un stade généralement avancé de la maladie, lorsqu’une grande partie des neurones dopaminergiques ont déjà été atteints. Or, il est impératif de pouvoir agir de manière précoce, au moment où l’agrégation anormale de la protéine alpha-synucléine débute, afin de pouvoir freiner ou même empêcher la détérioration des neurones.

Des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv, sous la direction du Professeur Uri Ashery de l’École de neurobiologie et de l’École des neurosciences, ont développé une technologie innovante permettant de détecter la maladie de Parkinson jusqu’à 20 ans avant l’apparition des symptômes. 

“Dans cette étude, nous avons commencé à développer un outil de recherche permettant de diagnostiquer la maladie de Parkinson à un stade beaucoup plus précoce, lorsqu’elle est encore traitable et que la détérioration peut être évitée, explique le professeur Ashery. 

Selon les chercheurs, cet outil pourrait un jour permettre un traitement préventif de la maladie de Parkinson chez les personnes jeunes à risque ou même servir au diagnostic précoce d’autres maladies neurodégénératives comme Alzheimer.

L’étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Frontiers in Molecular Neuroscience, a été menée par la doctorante Ofir Sade, avec la collaboration de trois grands centres médicaux israéliens.

Selon un communiqué de presse de l’Université de Tel Aviv relayé par la chaîne d’information internationale i24 News basée en Israël, cette étude s’est basée sur la détection de l’agrégation de la protéine alpha‑synucléine au moyen de techniques de microscopie à super-résolution combinée à une analyse informatique avancée et aux outils de l’intelligence artificielle. 

Ofir Sade explique l’importance de cette découverte et l’impact qu’elle pourra avoir dans la prise en charge des patients atteints de Parkinson: “La protéine commence à s’agréger environ 15 ans avant l’apparition des symptômes et les cellules commencent à mourir 5 à 10 ans avant que le diagnostic ne soit possible avec les moyens disponibles aujourd’hui. Cela signifie que nous disposons d’une fenêtre allant jusqu’à 20 ans pour le diagnostic et la prévention de la maladie avant l’apparition des symptômes. Si nous pouvons identifier le processus à un stade précoce, chez les personnes de 30, 40 ou 50 ans, nous pourrons peut-être empêcher une nouvelle agrégation de protéines et la mort cellulaire ».

Pour mener à bien leur étude, les chercheurs se sont basés sur les résultats d’études antérieures qui ont montré que les agrégats d’alpha-synucléine se forment également dans d’autres parties du corps que le cerveau, comme la peau et le système digestif. Ils ont donc examiné des biopsies cutanées provenant des centres médicaux Sheba, Ichilov et Meir de 14 personnes, dont 7 étaient atteintes de la maladie de Parkinson et 7 provenaient d’échantillons sains. Ces échantillons ont pu être examinés de manière minutieuse grâce à une technologie innovante issue de l’intelligence artificielle combinant une imagerie à super-résolution et une analyse informatique avancée permettant de cartographier les agrégats et la distribution des molécules de la protéine alpha-synucléine. 

“Comme prévu, nous avons trouvé plus d’agrégats de protéines chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson que chez les personnes non atteintes de la maladie. Nous avons également identifié des lésions des cellules nerveuses de la peau, dans des zones où la protéine pathologique est fortement concentrée”, précise Ofir Sade. 

Un algorithme pour prévoir l’évolution de la maladie de Parkinson

Soutenus par la Fondation Michael J. Fox pour la recherche sur la maladie de Parkinson, les chercheurs prévoient d’étendre leurs travaux en augmentant le nombre d’échantillons à 90, dont 45 provenant de sujets sains et 45 de personnes atteintes de la maladie. Ce qui permettra d’identifier les différences entre les deux groupes et de “déterminer le point exact où une quantité normale de protéines se transforme en un agrégat pathologique”.  

Par ailleurs, en collaboration avec le Professeur Lior Wolf de l’École d’informatique de l’Université de Tel-Aviv, les protagonistes de l’étude prévoient de développer un algorithme d’apprentissage automatique qui identifiera les corrélations entre les résultats des tests moteurs et cognitifs avec les observations au microscope pour repérer les individus relativement jeunes présentant des risques de développer la maladie. “Grâce à cet algorithme, nous serons en mesure de prévoir l’évolution future et la gravité de diverses pathologies”, précise Ofir Sade. 

“Nous espérons que dans les années à venir, il sera possible de proposer des traitements préventifs en suivant les effets des médicaments au microscope. Il est important de noter que la méthode que nous avons développée peut également être adaptée au diagnostic précoce d’autres maladies neurodégénératives associées à des agrégats de protéines dans les neurones, notamment la maladie d’Alzheimer”, précise le Professeur Ashery.

Sources : I24 News