Des structures protéiques indiquent la maladie de Parkinson

De nombreuses maladies humaines peuvent être détectées et diagnostiquées à l'aide de biomarqueurs dans le sang ou d'autres liquides corporels. Ce n'est pas le cas de la maladie de Parkinson : jusqu'à présent, aucun biomarqueur n'a été utilisé en clinique pour indiquer cette maladie neurodégénérative.

Une équipe dirigée par la professeure de l'ETH Paola Picotti pourrait désormais combler cette lacune. Dans une étude qui vient d'être publiée dans la revue Nature Structural and Molecular Biology les chercheurs présentent pour la première fois 76 protéines qui pourraient être utilisées comme biomarqueurs pour la détection de la maladie de Parkinson.

Différentes structures de protéines

La particularité de cette étude est que les protéines potentiellement biomarqueurs sont présentes aussi bien chez les personnes saines que chez les malades, mais que les molécules sont présentes sous des formes (ou structures) différentes dans les deux groupes. Ce n'est pas la présence de certaines protéines qui indique la maladie, mais la structure dans laquelle elles sont présentes. Les scientifiques démontrent ainsi pour la première fois que l'analyse de toutes les structures protéiques d'un liquide corporel permet de détecter des biomarqueurs potentiels d'une maladie.

Les marqueurs trouvés doivent ensuite être testés et vérifiés de manière approfondie sur des groupes de patients plus importants. Ces candidats ne sont donc pas encore disponibles pour des diagnostics cliniques. "Mais du point de vue actuel, ils constituent effectivement un signal très fort indiquant la maladie. Je suis donc confiante dans le fait que le concept de biomarqueurs structurels fera ses preuves", déclare Natalie de Souza, Senior Scientist dans le groupe de Paola Picotti et l'une des co-auteurs de l'étude.

Mesurer les changements structurels

Dans leur étude, les chercheurs de l'ETH ont analysé le liquide céphalo-rachidien (LCR) de 50 personnes en bonne santé et de 50 malades. Le matériel d'échantillonnage a été mis à leur disposition par des cliniciens néerlandais.

Pour la recherche de biomarqueurs, les scientifiques ont utilisé une méthode particulière de mesure du protéome (c'est-à-dire l'ensemble des protéines d'un échantillon), appelée LiP-MS. Cette méthode mesure les changements structurels des protéines et révèle où se situent exactement les changements. Les mesures classiques du protéome ne mesurent en général que les différents types de protéines et leurs quantités, mais pas les changements structurels.

La structure des protéines étant étroitement liée à leurs fonctions (ou justement à leurs dysfonctionnements), les chercheurs ont émis l'hypothèse que chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, certaines protéines se présentent sous une forme différente de celle des personnes en bonne santé.

Dans la présente étude, les chercheuses ont appliqué pour la première fois avec succès ce procédé à une maladie.

Optimiser encore l'analyse

Dans les étapes suivantes, les chercheurs veulent encore améliorer le procédé LiP-MS afin d'amplifier le signal du biomarqueur et d'augmenter ainsi la sensibilité avec laquelle la maladie peut être détectée. Les chercheurs souhaitent également tester les nouveaux biomarqueurs afin d'évaluer leur spécificité dans la détection de la maladie de Parkinson ou de déterminer s'il existe des recoupements avec d'autres maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer. Les chercheurs souhaitent également utiliser leur méthode pour déterminer les sous-types de la maladie de Parkinson et faire des pronostics plus précis sur l'évolution de la maladie.

On ne sait pas encore exactement à quoi pourrait ressembler un diagnostic utilisable en clinique. De Souza estime qu'une future stratégie de test pourrait être basée sur des anticorps qui font la distinction entre les structures protéiques saines et modifiées. L'utilisation routinière de spectromètres de masse en clinique serait certes possible, mais resterait un défi de taille, explique la chercheuse.