La photo montre des molécules bêta-amyloïdes toxiques d'Alzheimer atterrissant sur une fausse membrane cellulaire, enroulé autour d'une nanoparticule d'argent. Un laser, avec l'aide de la particule d'argent, illumine la molécule pour révéler sa structure. Crédit :(c)2015 Debanjan Bhowmik
Les scientifiques ont entrevu la forme toxique insaisissable de la molécule d'Alzheimer, lors de sa tentative de forage dans l'enveloppe extérieure d'un leurre cellulaire, en utilisant une nouvelle méthode impliquant la lumière laser et des nanoparticules d'argent enrobées de graisse.
Alors que l'origine de la maladie d'Alzheimer, celui qui vole aux vieux leur mémoire, fait encore l'objet d'un vif débat, il est probable qu'une forme spécifique de la molécule bêta-amyloïde, capable d'attaquer les membranes cellulaires, est un acteur majeur. Vaincre cette molécule serait plus facile si sa forme et sa forme étaient mieux connues, mais cela s'est avéré être une tâche difficile jusqu'à présent.
"Tout le monde veut faire la clé pour résoudre la maladie d'Alzheimer, mais nous ne savons pas à quoi ressemble la serrure. Nous avons maintenant un aperçu de quelque chose qui pourrait être le verrou. Peut-être que ce n'est toujours pas la vraie chose, mais à partir de maintenant, c'est notre meilleur pari", dit Sudipta Maiti, qui a co-dirigé les efforts avec P. K. Madhu (tous deux de TIFR). S'ils ont raison, puis conception de la clé, c'est-à-dire fabriquer une molécule médicamenteuse qui peut attaquer la serrure, peut-être plus réalisable maintenant.
La mèche ressemble à un tas de molécules bêta-amyloïdes en forme d'épingle à cheveux, mais avec une torsion. Debanjan Bhowmik, le principal contributeur de l'étude dit "Cela a été suspecté plus tôt, mais ce que nous avons trouvé était une torsion inattendue dans la structure, en train de devenir une épingle à cheveux bêta - très différente de la structure typique en épingle à cheveux que les gens imaginaient. Cela peut permettre à ces tas de molécules bêta-amyloïdes de former des pores toxiques dans les membranes cellulaires".
Les résultats publiés dans la revue ACS Nano cette semaine par une équipe conjointe de chercheurs de l'Institut de Recherche Fondamentale Tata, Indian Institute of Science et l'Université de Toronto, ont résolu le problème qui a échappé aux scientifiques pendant des années, en utilisant une version modifiée de la spectroscopie Raman.
Ils ont étudié un minuscule signal induit par laser provenant de la bêta-amyloïde qui a signalé leur forme. Une modification critique de la technique originale de spectroscopie Raman a permis la mesure de signaux minuscules qui seraient autrement passés inaperçus. Ils ont enfermé des nanoparticules d'argent dans une couche adipeuse ("membrane") qui imitait les membranes externes des cellules vivantes. Selon le co-auteur Gilbert Walker, "Alors que la bêta-amyloïde s'en est laissée berner et s'est collée à la membrane, l'argent à l'intérieur a amélioré le signal à un niveau mesurable et a agi comme une balise lumineuse pour révéler la signature peptidique". La technique est prometteuse pour déchiffrer la forme de nombreuses molécules membranaires, dont certains peuvent être liés à d'autres types de maladies.
Chaque équipe de recherche a apporté quelque chose de différent à la table. En tant que Jaydeep Basu, qui a dirigé l'équipe IISc, dit, « C'est un excellent exemple de la façon dont la science contemporaine brise toutes les barrières pour rassembler les gens pour l'amour pur de la science et la quête de l'inconnu ! » On espère que la recherche de la clé pour résoudre la maladie d'Alzheimer a fait un pas en avant avec cette découverte.