Bientôt des réactifs moléculaires simples pour traiter la maladie d’Alzheimer?

Un groupe de scientifiques sud-coréens a découvert un principe simple permettant de concevoir de petites molécules à réactivités multiples contre la démence. Elles pourraient avoir des conséquences considérables sur la manière dont les médecins traitent la maladie d'Alzheimer. 

L'étude, menée en collaboration avec le groupe du professeur Mu-Hyun Baik, du KAIST, et le groupe du professeur Joo-Young Lee, au centre médical Asan, a été publiée dans le Journal of the American Chemical Society. Selon les chercheurs, ils ont trouvé une stratégie efficace et efficiente basée sur le principe d'oxydoréduction pour incorporer des fonctions multiples dans des réactifs moléculaires simples contre les maladies neurodégénératives. 

Une réaction simple

Les réactifs moléculaires aromatiques d’oydoréductions (ou redox) peuvent simultanément cibler et moduler divers facteurs pathogènes dans les troubles neurodégénératifs complexes, tels que la maladie d'Alzheimer. Selon les scientifiques, la composition structurelle de ces réactifs est simple.

La maladie d'Alzheimer est l'une des maladies neurodégénératives les plus répandues qui touche au moins une personne sur dix de plus de 65 ans. Toutefois, son développement concerne de plus en plus de jeunes malades. Les scientifiques ont déjà découvert qu'il existe divers éléments pathogènes telles que les espèces réactives de l'oxygène, la bêta-amyloïde et les ions métalliques, qui peuvent collectivement ou individuellement causer la maladie d'Alzheimer. La maladie est aggravée si ces éléments interfèrent les uns avec les autres, comme c'est le cas lorsque la bêta-amyloïde, les ions métalliques et la présence de peptides bêta-amyloïdes induisent un stress oxydatif et une toxicité dans le cerveau, ce qui entraîne la progression de la maladie. 

En s'appuyant sur cette compréhension, les scientifiques ont commencé à travailler sur le développement d'agents thérapeutiques qui peuvent simultanément réguler la dyshoméostase des ions métalliques, l'agglutination de la bêta-amyloïde et les réponses au stress oxydatif. Les scientifiques étaient d'avis que cela pouvait être une clé pour arrêter la progression de la maladie.

L'équipe de recherche a utilisé une conception moléculaire basée sur la structure et les mécanismes de la maladie, ce qui les a aidés à contrôler la réactivité chimique d'une molécule vis-à-vis des différents facteurs pathologiques de la maladie d’Alzheimer, tout en réglant les propriétés d’oxydoréduction de la molécule.

Les chercheurs ont réussi à concevoir et à générer dix molécules aromatiques compactes présentant une gamme de potentiels d’oxydoréduction en ajustant la distribution électronique de la fraction phényle, phénylène ou pyridyle, afin de conférer des réactivités redox-dépendantes contre les multiples facteurs pathogènes de la maladie d'Alzheimer.

Pour vérifier l'efficacité de ces nouvelles molécules, l'équipe a entrepris des études biochimiques et biophysiques dans lesquelles les réactifs moléculaires conçus ont montré des réactivités redox-dépendantes contre de nombreuses cibles souhaitables qui sont associées à la maladie d'Alzheimer tels que les radicaux libres, la bêta-amyloïde sans métal et la bêta-amyloïde liée au métal.

Ralentir la maladie d’Alzheimer

Les chercheurs ont également constaté que les propriétés d’oxydoréduction des nouvelles molécules réactives étaient essentielles pour leur fonction, comme le montrent les résultats mécaniques selon lesquels les réactifs ont engagé des réactions oxydatives et ont conduit aux modifications chimiques de la bêta-amyloïde sans métal et liée au métal. En raison des transformations oxydatives, des produits se sont formés qui ont formé des produits d'addition covalents avec la bêta-amyloïde et ont modifié son agrégation. 

Après avoir administré ces molécules à des souris transgéniques atteintes de la maladie d'Alzheimer, ils ont observé qu'elles atténuaient de manière significative la pathologie amyloïde dans les cerveaux et amélioraient leurs défauts cognitifs.

“Cette stratégie est simple, fait gagner du temps et est rentable, et son effet est significatif, indique le professeur Mi Hee Lim, de l’institut KAIST. Nous sommes ravis de contribuer à l'avancement de nouveaux agents thérapeutiques pour les troubles neurodégénératifs, qui peuvent améliorer la vie de tant de patients.”