Une équipe de recherche multinationale dirigée par la professeure Małgorzata Kujawska de l'Université de médecine de Poznań a découvert que les points quantiques de graphène (GQD)—des particules de carbone à l'échelle nanométrique—peuvent contrer l'agrégation de la protéine α-synucléine (ASN), une caractéristique des synucléinopathies telles que la maladie de Parkinson et l'atrophie multisystématisée (AMS). L'étude, publiée dans la revue Science and Technology of Advanced Materials (STAM), détaille comment les GQD interagissent avec l'ASN pour empêcher la formation de fibres toxiques qui conduisent à la perte neuronale.
L'accumulation de l'ASN en amas toxiques est associée à un dysfonctionnement cellulaire et à une neurodégénérescence progressive. Les traitements actuels ne font que gérer les symptômes sans arrêter l'agrégation protéique sous-jacente, incitant les scientifiques à explorer des nanomatériaux capables de prévenir ou d'éliminer ces agrégats. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé une approche en plusieurs étapes, testant les GQD dans des environnements acellulaires, des cultures neuronales et des modèles animaux d'AMS. Administrées par voie intranasale chez la souris, les particules ont significativement réduit la présence d'agrégats protéiques toxiques. De plus, le traitement semblait activer l'autophagie, un processus de recyclage biologique qui aide les cellules à décomposer et à éliminer les protéines endommagées.
« Cette étude pointe vers une nouvelle direction prometteuse pour les stratégies contre les maladies neurodégénératives », déclare la professeure Kujawska. « Bien que l'utilisation clinique des GQD reste encore lointaine, ces résultats renforcent l'argument en faveur de recherches supplémentaires. » À des concentrations pertinentes pour ses effets biologiques, le GQD a montré un profil de sécurité favorable, bien que certains changements dans le stress cellulaire et les réponses immunitaires aient été observés à des doses plus élevées. C'est une considération importante, car de nombreux nanomatériaux rencontrent des obstacles dans les applications médicales en raison de préoccupations concernant la biocompatibilité à long terme.
Des défis subsistent, comme empêcher les points quantiques de s'agréger dans des suspensions liquides. « Les GQD pourraient servir d'outil de recherche utile », dit la professeure Kujawska. « Ce que nous apprenons en optimisant leurs propriétés et en menant une évaluation complète de la sécurité pourrait aider à concevoir des stratégies plus efficaces basées sur les nanomatériaux, non seulement pour les synucléinopathies, mais aussi pour d'autres affections caractérisées par l'accumulation de protéines toxiques. »
Les implications de cette étude sont significatives pour le domaine de la recherche sur les maladies neurodégénératives. Si les GQD peuvent être optimisés pour la sécurité et l'efficacité, ils pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements ciblant la cause profonde de l'agrégation protéique, plutôt que de simplement atténuer les symptômes. Cela pourrait avoir un impact sur des millions de personnes dans le monde touchées par la maladie de Parkinson et l'AMS, offrant un espoir de thérapies modifiant l'évolution de la maladie. La recherche met également en lumière le potentiel des nanomatériaux à base de carbone en médecine, ouvrant de nouvelles voies pour lutter contre d'autres troubles du repliement protéique.
