Parasites avoir un coût énorme sur la santé humaine et vétérinaire. Mais les chercheurs ont peut-être trouvé un moyen pour que les patients atteints de troubles cérébraux et d’un parasite cérébral commun deviennent des amis ennemis.
Une nouvelle étude publiée dans Microbiologie de la nature a été le premier à utiliser un parasite unicellulaire, Toxoplasma gondii, pour injecter des protéines thérapeutiques dans les cellules cérébrales. Le cerveau est très exigeant quant à ce qu’il laisse entrer, y compris de nombreux médicaments, ce qui limite les possibilités de traitement des maladies neurologiques.
En tant que professeur de microbiologieJ’ai consacré ma carrière à la recherche de moyens pour tuer des parasites dangereux comme le toxoplasme. Je suis fasciné par la perspective que nous puissions utiliser leur armement pour traiter d’autres maladies.
Les microbes comme médicament
Depuis que les scientifiques ont réalisé que les organismes microscopiques peuvent provoquer des maladies, ce qu’on appelle le XIXe siècle, théorie des germes de la maladie—L’humanité s’efforce de garder les agents infectieux hors de son corps. L’aversion compréhensible de nombreuses personnes pour les germes peut rendre l’idée d’adapter ces adversaires microbiens à des fins thérapeutiques contre-intuitive.
Mais la prévention et le traitement des maladies par l’utilisation des microbes mêmes qui nous menacent ont une histoire bien antérieure à la théorie des germes. Dès les années 1500Au Moyen-Orient et en Asie, les gens ont remarqué que les personnes qui avaient eu la chance de survivre à la variole n’étaient jamais infectées à nouveau. Ces observations ont conduit à la pratique consistant à exposer délibérément une personne non infectée à la substance provenant des plaies remplies de pus d’une personne infectée – qui, à son insu, contenait le virus de la variole affaibli – pour la protéger d’une maladie grave.
Ce concept d’inoculation a donné lieu à une pléthore de vaccins qui ont sauvé d’innombrables vies.
Les virus, les bactéries et les parasites ont également développé de nombreuses astuces pour pénétrer dans des organes tels que le cerveau et pourraient être réorganisé pour délivrer des médicaments dans le corps. Ces utilisations pourraient inclure Des virus pour la thérapie génique et bactéries intestinales pour traiter une infection intestinale connu sous le nom de C. diff.
Pourquoi ne pouvons-nous pas simplement prendre une pilule pour les maladies du cerveau ?
Les pilules offrent un moyen pratique et efficace d’introduire des médicaments dans le corps. Médicaments chimiques comme l’aspirine ou la pénicilline, sont petites et facilement absorbées par l’intestin dans la circulation sanguine.
Les médicaments biologiques comme l’insuline ou le sémaglutide, en revanche, sont des molécules volumineuses et complexes qui risquent de se décomposer dans l’estomac avant de pouvoir être absorbées. Elles sont également trop grosses pour traverser la paroi intestinale et atteindre la circulation sanguine.
Tous les médicaments, en particulier les produits biologiques, ont beaucoup de mal à pénétrer le cerveau en raison de la barrière hémato-encéphalique. La barrière hémato-encéphalique est une couche de cellules tapissant les vaisseaux sanguins du cerveau qui agit comme un gardien pour empêcher les germes et autres substances indésirables d’accéder aux neurones.
Les scientifiques ont réorganisé Toxoplasma pour délivrer des médicaments aux neurones.
Toxoplasma offre un service de livraison aux cellules cérébrales
Parasites Toxoplasma infecter tous les animaux, y compris les humainsL’infection peut survenir de plusieurs façons, notamment par l’ingestion de spores libérées dans les selles de chats infectés ou par la consommation de viande ou d’eau contaminée. Toxoplasmose Chez les personnes en bonne santé, elle ne produit que des symptômes légers, mais peut être grave chez les personnes immunodéprimées et chez le fœtus en gestation.
Contrairement à la plupart des agents pathogènes, Toxoplasma peut traverser la barrière hémato-encéphalique et envahir les cellules cérébrales. Une fois à l’intérieur des neurones, le parasite libère une série de protéines qui modifier l’expression des gènes chez son hôtece qui peut être un facteur dans la changements de comportement elle se manifeste chez les animaux et les personnes infectées.
Dans une nouvelle étude, une équipe mondiale de chercheurs a détourné le système utilisé par Toxoplasma sécréter des protéines dans sa cellule hôte. L’équipe a génétiquement modifié Toxoplasma pour créer une protéine hybride, en fusionnant l’une de ses protéines sécrétées à une protéine appelée MeCP2qui régule l’activité des gènes dans le cerveau, permettant ainsi à la protéine MeCP2 de se déplacer dans les neurones. Les chercheurs ont découvert que les parasites sécrétaient l’hybride protéique MeCP2 dans les neurones cultivés dans une boîte de Petri ainsi que dans le cerveau des souris infectées.
Une déficience génétique du MECP2 provoque un trouble rare du développement cérébral appelé Syndrome de RettEssais de thérapie génique Utilisation de virus pour transmettre la protéine MeCP2 Des recherches sont en cours pour traiter le syndrome de Rett. Si le toxoplasme peut introduire une forme de protéine MeCP2 dans les cellules cérébrales, il pourrait constituer une autre option pour traiter cette maladie actuellement incurable. Il pourrait également offrir une autre option de traitement pour d’autres problèmes neurologiques résultant de protéines errantes, comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson.
La longue route à venir
Le chemin qui mène du laboratoire au chevet du patient est long et semé d’obstacles. Ne vous attendez donc pas à voir du Toxoplasma modifié en clinique de sitôt.
La complication évidente de l’utilisation du Toxoplasma à des fins médicales est qu’il peut provoquer une infection grave et permanente qui est actuellement incurable. Infecter quelqu’un avec le Toxoplasma peut endommager les systèmes organiques critiquesy compris le cerveau, les yeux et le cœur.
Cependant, jusqu’à un tiers de la population mondiale actuellement porteurs de Toxoplasma dans leur cerveau, apparemment sans incident. Des études récentes ont corrélé l’infection à un risque accru de schizophrénie, de troubles de la colère et d’imprudence, suggérant que cette infection silencieuse pourrait être prédisposant certaines personnes à de graves problèmes neurologiques.
La prévalence élevée des infections à Toxoplasma peut également constituer une complication supplémentaire, car elle empêche de nombreuses personnes d’y recourir pour se soigner. Étant donné que les milliards de personnes déjà porteuses du parasite ont développé une immunité contre une infection future, les formes thérapeutiques de Toxoplasma seraient rapidement détruites par leur système immunitaire une fois injectées.
Dans certains cas, les avantages de l’utilisation du toxoplasme comme système d’administration de médicaments peuvent l’emporter sur les risques. La création de formes bénignes de ce parasite pourrait permettre de produire les protéines dont les patients ont besoin sans endommager l’organe, le cerveau, qui définit notre identité.
Cet article est republié à partir de La Conversation sous licence Creative Commons. Lire la suite article original.