Des chercheurs développent une molécule qui inhibe les processus dégénératifs liés à la maladie d’Alzheimer

Des chercheurs du Technion—Israel institute of Technology, en collaboration avec des chercheurs du CNRS, ont récemment publié des découvertes sur le développement d’une molécule artificielle qui pourrait inhiber le développement de la maladie d’Alzheimer. La molécule décompose le complexe chimique toxique Cu-Aβ, inhibant ainsi la mort cellulaire que l’on pense être liée à la maladie d’Alzheimer. L’étude a été dirigée par le professeur Galia Maayan et la doctorante Anastasia Behar de la Faculté de chimie Schulich, en collaboration avec le professeur Christelle Hureau du Laboratoire de Chimie de Coordination du CNRS, Toulouse, France.

Les ions de cuivre sont un élément clé de la structure et de la fonction de diverses cellules du corps. Mais leur accumulation peut entraîner une toxicité cellulaire, provoquant des conditions dangereuses telles que le stress oxydatif, des troubles cardiovasculaires et des maladies dégénératives du cerveau, dont la maladie d’Alzheimer.

L’un des mécanismes impliqués dans le développement de la maladie d’Alzheimer est la formation de radicaux libres qui endommagent les cellules du cerveau. Ce sont des agents oxydants formés, entre autres, par Cu–Aβ, un complexe de cuivre et de bêta-amyloïde. On sait déjà que la dégradation de ce complexe et l’élimination du cuivre de l’amyloïde empêchent la mort cellulaire, suivie de l’inhibition de la maladie. L’extraction du cuivre se fait par chélation, à l’aide de molécules qui lient les ions cuivre et les extraient de l’amyloïde.

Cependant, ce n’est pas un défi simple, car les chélateurs doivent répondre à plusieurs conditions chimiques et cinétiques critiques, notamment la stabilité et la résistance aux réactions d’oxydo-réduction. Il est également important que le chélateur ne lie pas les ions zinc pendant le processus d’extraction du cuivre, car ils sont également essentiels au fonctionnement des neurones (mais ne provoquent pas de toxicité lorsqu’ils sont liés à l’amyloïde) ; si le chélateur ne se lie pas au zinc, il peut continuer à se lier aux ions cuivre, mais s’il se lie au zinc, la liaison au cuivre sera inhibée.

Les chercheurs du Technion et du CNRS rapportent dans le Angewandte Chemie International Edition sur le développement réussi d’un nouveau chélateur artificiel qui répond à toutes ces exigences. Le chélateur, appelé P3, est une molécule synthétique hydrosoluble de type peptidique qui remplit sa tâche de manière sélective ; il lie fortement le cuivre et forme le complexe CuP3, extrayant le cuivre de l’amyloïde. Ce faisant, il inhibe et même supprime la formation d’agents oxydants nocifs, sans créer de nouveaux processus d’oxydation. Bien qu’il lie les ions zinc et même les extrait de l’amyloïde plus rapidement qu’il n’extrait les ions cuivre, la liaison au zinc est plus faible, ce qui rend le complexe zinc-amyloïde instable, donc en pratique, P3 lie principalement les ions cuivre. en créant un nouveau complexe stable et inhibe la formation d’agents oxydants nocifs (NO ROS), neutralisant ainsi la toxicité amyloïde.