Les maladies à prions, telles que l'encéphalopathie spongiforme bovine ("maladie de la vache folle"), sont des maladies infectieuses neurodégénératives mortelles qui affectent l'homme et d'autres mammifères et pour lesquelles il n'existe actuellement aucun remède.

Ces maladies sont causées par l'accumulation de prions, qui sont des versions mal repliées de protéines naturellement présentes dans notre cerveau. Nouvelle recherche dirigée par Giuseppe Legname de SISSA et Roberto Fattorusso de l'Université de Campanie "Luigi Vanvitelli", et récemment publiée dans Chemical Science , se penche sur le mécanisme moléculaire qui amène les protéines prions à prendre leur forme pathologique :une découverte qui ouvre la voie à d'éventuelles options thérapeutiques.

Les prions sont des formes altérées (c'est-à-dire mal repliées) de la protéine prion cellulaire (PrPC) présente principalement dans notre cerveau. Ces agents infectieux peuvent transformer la version originale de la protéine prion en une forme pathologique. L'accumulation de prions dans les régions du cerveau est la cause des maladies à prions, qui sont des maladies neurodégénératives à évolution rapide qui affectent à la fois les humains et les autres animaux.

En particulier, la réplication des prions dans le cerveau crée de minuscules bulles qui conduisent à la formation de trous microscopiques faisant ressembler le tissu cérébral à une éponge, d'où le nom d'encéphalopathie spongiforme. Les maladies à prions se caractérisent par un déclin progressif des capacités cognitives et des fonctions motrices, conduisant finalement à la mort.

Bien que de nombreuses études expérimentales et théoriques aient été menées, le mécanisme moléculaire qui régule le changement de structure du prion de physiologique à pathologique était jusqu'à présent peu connu.

"Pour approfondir la dynamique qui régulent ce mécanisme, nous avons réalisé des expériences sophistiquées de résonance magnétique nucléaire (RMN) multidimensionnelles, menées par Luigi Russo au Département des sciences et technologies environnementales biologiques et pharmaceutiques de l'Université de Campanie", explique Roberto Fattorusso, coordinateur de l'étude publiée dans Chemical Science .

"Grâce à des approches expérimentales multidisciplinaires allant de la biologie structurale à la biologie cellulaire", poursuit Fattorusso, "il a été possible de découvrir de nouveaux détails importants sur la base moléculaire des maladies à prions". Giulia Salzano, ancienne SISSA Ph.D. étudiant et actuellement post-doctorant à la Technopole Humaine de Milan, Italie, a également participé aux travaux.

Il a ainsi été possible de mettre en évidence la structure de la protéine prion humaine, intermédiaire entre les formes cellulaires physiologiques et pathologiques.

« Grâce à cette découverte, il sera désormais possible de concevoir de nouvelles molécules organiques, et par conséquent de nouveaux médicaments, capables de bloquer le passage de la protéine prion de la forme physiologique à la forme pathologique, empêchant ainsi la réplication des prions. faire un pas en avant dans la lutte contre cette famille de maladies neurodégénératives pour lesquelles il n'existe pas encore de remède », explique Giuseppe Legname, directeur du Laboratoire de biologie des prions au SISSA qui coordonne également l'étude. + Explorer plus loin

Focus sur les protéines corrompues :comment la forme donne lieu à des variations de maladies cérébrales mortelles