Détection précoce de la maladie d'Alzheimer jusqu'à 17 ans à l'avance
Un capteur détecte les biomarqueurs protéiques mal repliés dans le sang
La maladie d'Alzheimer, une maladie démentielle, évolue sans symptômes pendant 15 à 20 ans avant l'apparition des premiers symptômes cliniques. À l'aide d'un capteur immuno-infrarouge développé à Bochum, une équipe de recherche a pu identifier des signes de la maladie d'Alzheimer dans le sang jusqu'à 17 ans avant l'apparition des premiers symptômes cliniques. Le capteur détecte le mauvais repliement du biomarqueur protéique amyloïde-bêta. Au fur et à mesure de l'évolution de la maladie, ce mauvais repliement provoque des dépôts caractéristiques dans le cerveau, appelés plaques.
"Notre objectif est de déterminer, avant même que les plaques toxiques ne se forment dans le cerveau, le risque de développer ultérieurement une démence d'Alzheimer à l'aide d'une simple analyse de sang - afin de pouvoir démarrer un traitement à temps", explique le professeur Klaus Gerwert, directeur fondateur du Centre de diagnostic des protéines (PRODI) de l'Université de la Ruhr à Bochum. Pour ses travaux, son équipe a coopéré avec un groupe du Centre allemand de recherche sur le cancer à Heidelberg (DKFZ) autour du professeur Hermann Brenner.
Part of the Bochum research team: Klaus Gerwert (left) and Léon Beyer.
© RUB, Marquard
Détection précoce des personnes asymptomatiques présentant un risque élevé de maladie d'Alzheimer
Les chercheurs ont analysé le plasma sanguin de participants à l'étude ESTHER menée en Sarre afin de détecter des biomarqueurs potentiels de la maladie d'Alzheimer. Les échantillons de sang avaient été prélevés entre 2000 et 2002, puis congelés. A l'époque, les sujets étaient âgés de 50 à 75 ans et n'avaient pas encore reçu de diagnostic de maladie d'Alzheimer. Pour l'étude actuelle, 68 participants chez qui un diagnostic de maladie d'Alzheimer a été posé au cours des 17 années de suivi ont été sélectionnés et comparés à 240 sujets de contrôle sans un tel diagnostic. L'équipe de Klaus Gerwert et Hermann Brenner voulait savoir si des signes de la maladie d'Alzheimer pouvaient déjà être trouvés dans les échantillons de sang au début de l'étude.
Le capteur immuno-infrarouge a permis d'identifier les 68 sujets atteints plus tard de la maladie d'Alzheimer avec une grande précision de test. A titre de comparaison, les chercheurs ont examiné d'autres biomarqueurs à l'aide de la technologie SIMOA complémentaire et très sensible - notamment le biomarqueur P-tau181, qui est actuellement proposé dans différentes études comme candidat biomarqueur prometteur. "Mais contrairement à la phase clinique, ce marqueur n'est pas adapté à la phase précoce sans symptômes de la maladie d'Alzheimer", résume Klaus Gerwert à propos des résultats de l'étude comparative. "De manière surprenante, nous avons toutefois constaté que la concentration de la protéine des fibres gliales (GFAP) peut indiquer la maladie jusqu'à 17 ans avant la phase clinique, mais de manière nettement moins précise que le capteur immuno-infrarouge". En combinant le mauvais repliement de l'amyloïde bêta et la concentration de GFAP, les scientifiques ont toutefois pu augmenter encore la précision du test à l'état s
ymptomatique.
Une start-up doit amener le capteur immuno-infrarouge au stade de la commercialisation
Les chercheurs de Bochum espèrent qu'un diagnostic précoce basé sur le défaut de pliage de l'amyloïde bêta pourrait aider à utiliser les médicaments contre la maladie d'Alzheimer à temps pour qu'ils soient nettement plus efficaces - par exemple le médicament Aduhelm récemment autorisé aux États-Unis. "Avec le test de mauvais repliement, nous souhaitons établir une prévention pour les personnes âgées et déterminer leur risque de développer une démence d'Alzheimer", explique Klaus Gerwert. "La vision de notre start-up betaSENSE nouvellement créée est que la maladie puisse être stoppée en l'absence de symptômes, avant que des dommages irréversibles ne surviennent". Le capteur est encore en phase de développement. Mais l'invention est déjà brevetée dans le monde entier. BetaSENSE doit amener le capteur immuno-infrarouge au stade de la commercialisation et de l'autorisation en tant qu'appareil de diagnostic, afin qu'il puisse être utilisé dans les laboratoires cliniques.
Les essais cliniques de médicaments contre la maladie d'Alzheimer échouent souvent
Il a été démontré que le médicament Aduhelm, autorisé par la FDA au printemps 2021 aux États-Unis, peut décomposer les plaques bêta-amyloïdes au stade précoce. Cependant, les études menées jusqu'à présent n'ont obtenu qu'un effet minime sur les symptômes cliniques tels que la perte de mémoire et la désorientation. L'Agence européenne des médicaments a donc décidé en hiver 2021 de ne pas autoriser le médicament en Europe. "Jusqu'à présent, des études cliniques en série pour des médicaments contre la maladie d'Alzheimer ont apparemment échoué en raison du moment trop tardif pour les approches thérapeutiques, car les tests de plaque établis utilisés dans les études n'indiquent manifestement pas la maladie à temps", explique Gerwert. "Apparemment, les plaques une fois déposées produisent des dommages irréversibles dans le cerveau". Dans les tests utilisés jusqu'à présent, les plaques sont soit détectées directement dans le cerveau à l'aide de la technologie PET-Scan, complexe et coûteuse, soit déterminées indirectement, de manière moins complexe, à l'aide des concentrations de biomarqueurs protéiques dans l'eau prélevée de manière invasive sur le nerf
n avec la technologie ELISA ou la spectrométrie de masse. Contrairement au diagnostic établi de la plaque, le capteur immuno-infrarouge indique le mauvais repliement antérieur de l'amyloïde bêta, qui provoque le dépôt ultérieur de la plaque. "Toutefois, la question de savoir si ce mauvais repliement est la cause de la maladie d'Alzheimer ou s'il ne fait que l'accompagner fait encore l'objet de controverses", explique Gerwert. "Cette question est très décisive pour l'approche thérapeutique, mais sans importance pour le diagnostic. Le mauvais repliement indique le début de la maladie d'Alzheimer".
"Le moment précis de l'intervention thérapeutique va devenir encore plus important à l'avenir", prévoit Léon Beyer, premier auteur et doctorant dans l'équipe de Klaus Gerwert. "Le succès d'autres essais de médicaments dépendra du fait que les participants à l'étude soient correctement caractérisés et ne présentent pas encore de lésions irréversibles à l'entrée dans l'étude".
Biomarqueurs pour la maladie de Parkinson et la SLA
Les protéines mal repliées jouent un rôle central dans de nombreuses maladies neurodégénératives, comme la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington ou la sclérose latérale amyotrophique (SLA). En principe, le capteur immuno-infrarouge fonctionne également pour la détection d'autres protéines mal repliées, comme la TDP-43, caractéristique de la SLA, comme l'ont récemment montré les chercheurs. Ils ne mesurent pas la concentration d'une protéine donnée, mais détectent son mauvais repliement. A l'aide d'anticorps spécifiques à la maladie. "Cette technologie de plateforme permet notamment un diagnostic différentiel et précis basé sur des biomarqueurs au stade précoce des maladies neurodégénératives, là où le diagnostic basé sur les symptômes est jusqu'à présent très difficile et sujet à erreurs", explique Gerwert.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Léon Beyer, Hannah Stocker, Dan Rujescu, Bernd Holleczek, Julia Stockmann, Andreas Nabers, Hermann Brenner, Klaus Gerwert: "Amyloid-beta Misfolding and GFAP Predict Risk of Clinical Alzheimer's Disease Diagnosis within 17 years" Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, 2022.
Hannah Stocker, Léon Beyer, Laura Perna, Dan Rujescu, Bernd Holleczek, Konrad Beyreuther, Julia Stockmann, Ben Schöttker, Klaus Gerwert, Hermann Brenner: "Association of plasma biomarkers, P-tau181, glial fibrillary acidic protein, and neurofilament light, with intermediate and long-term clinical AD risk: Results from a prospective cohort followed over 17 years," Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, 2022.
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