Une étude sur les souris découvre un médicament pour stimuler la mémoire
Les chercheurs étudiaient la manière dont les cellules réagissent au stress biologique. La même voie biochimique sur laquelle la molécule agit pourrait un jour être ciblée chez l'homme pour améliorer la mémoire, selon Peter Walter, PhD, l'auteur principal de l'étude.
La découverte de la molécule et les résultats des tests de mémoire ultérieurs chez la souris ont été publiés dans eLife, une revue scientifique en libre accès en ligne.
Dans un test de mémoire, des souris normales ont pu déplacer une plate-forme immergée environ trois fois plus rapidement après avoir reçu des injections du produit chimique puissant que les souris qui ont reçu des injections simulées.
Les souris qui ont reçu le produit chimique se souvenaient également mieux des signaux associés à des stimuli désagréables - le genre de conditionnement de peur qui pourrait aider une souris à éviter d'être la proie.
La recherche semble indiquer que certains processus contre-intuitifs peuvent être impliqués dans le développement de la mémoire.
Notamment, les résultats suggèrent que malgré ce qui semble être l'importance de disposer des meilleurs mécanismes biochimiques pour maximiser le pouvoir de la mémoire, l'évolution ne semble pas les avoir fournis, a déclaré Walter.
«Il apparaît que le processus d'évolution n'a pas optimisé la consolidation de la mémoire; sinon, je ne pense pas que nous aurions pu l'améliorer comme nous l'avons fait dans notre étude avec des souris normales et en bonne santé », a déclaré Walter.
Le produit chimique stimulant la mémoire a été choisi parmi 100 000 produits chimiques. Les substances ont été examinées pour leur potentiel à perturber une voie biochimique protectrice dans les cellules qui est activée lorsque les cellules sont incapables de répondre à la nécessité de replier les protéines dans leurs formes de travail.
Cependant, la chercheuse postdoctorale de l'UCSF, Carmela Sidrauski, PhD, a découvert que le produit chimique agit dans la cellule au-delà de la voie biochimique qui active cette réponse protéique dépliée, pour avoir un impact plus large sur ce que l'on appelle la réponse intégrée au stress.
Dans cette réponse, plusieurs voies biochimiques convergent vers une seule lynchpin moléculaire, une protéine appelée eIF2 alpha.
Les scientifiques savent que, dans les organismes de complexité allant de la levure à l'homme, différents types de stress cellulaire - un arriéré de protéines dépliées, des rayons UV endommageant l'ADN, une pénurie des blocs de construction d'acides aminés nécessaires pour fabriquer des protéines, une infection virale, du fer carence - déclenche l'action de différentes enzymes en aval pour désactiver eIF2 alpha.
«Entre autres choses, l'inactivation de eIF2 alpha est un frein à la consolidation de la mémoire», a déclaré Walter - peut-être une conséquence évolutive d'une cellule ou d'un organisme devenant plus capable de s'adapter par d'autres moyens.
La désactivation de eIF2 alpha diminue la production de la plupart des protéines, dont certaines peuvent être nécessaires pour la formation de la mémoire, a déclaré Walter. Mais l'inactivation de eIF2 alpha accélère également la production de quelques protéines clés qui aident les cellules à faire face au stress.
Le co-auteur de l'étude, Nahum Sonenberg, PhD, de l'Université McGill, a précédemment lié la mémoire et eIF2 alpha dans les études génétiques des souris, et son groupe de laboratoire a également effectué les tests de mémoire pour l'étude actuelle.
Le produit chimique identifié par les chercheurs de l'UCSF est appelé ISRIB, qui signifie inhibiteur intégré de la réponse au stress. ISRIB contredit les effets de l'inactivation de eIF2 alpha à l'intérieur des cellules, ont découvert les chercheurs.
«ISRIB montre de bonnes propriétés pharmacocinétiques [comment un médicament est absorbé, distribué et éliminé], traverse facilement la barrière hémato-encéphalique et ne présente aucune toxicité manifeste chez la souris, ce qui le rend très utile pour les études chez la souris», a déclaré Walter.
Ces propriétés indiquent également que l'ISRIB pourrait servir de bon point de départ pour le développement de médicaments humains, selon Walter.
Walter a déclaré qu'il recherchait des scientifiques avec lesquels collaborer dans de nouvelles études sur la cognition et la mémoire dans des modèles murins de maladies neurodégénératives et de vieillissement, en utilisant ISRIB ou des molécules apparentées.
En outre, des produits chimiques tels que l'ISRIB pourraient jouer un rôle dans la lutte contre les cancers, qui tirent parti des réponses au stress pour alimenter leur propre croissance, a déclaré Walter.
À un niveau plus élémentaire, a déclaré Walter, lui et d'autres scientifiques peuvent désormais utiliser ISRIB pour en savoir plus sur le rôle de la réponse protéique dépliée et de la réponse intégrée au stress dans la maladie et la physiologie normale.
Source: Université de San Francisco
