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La photothérapie dynamique existe déjà dans le traitement du cancer : elle consiste à administrer au patient des moléculesmolécules photosensibles qui ne deviennent actives que sous l'action d'une lumièrelumière à une certaine longueur d'ondelongueur d'onde. Mais de telles thérapies n'ont jamais été utilisées pour des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer.
Du point de vue anatomique, la maladie d'Alzheimer se caractérise par la formation et le dépôt de protéines bêta-amyloïdes dans le cerveau du patient. Ces protéines anormalement repliées endommagent les cellules du cerveau, conduisant à la détérioration des fonctions cérébrales et à une démencedémence. C'est pourquoi des chercheurs ont voulu savoir s'il était possible d'empêcher la formation des bêta-amyloïdesbêta-amyloïdes au stade précoce en utilisant la photothérapie dynamiquephotothérapie dynamique dans un modèle animal : la drosophile, ou mouche du vinaigremouche du vinaigre.
Le principe de la technique employée était le suivant : en absorbant l'énergieénergie de la lumière, la porphyrineporphyrine, une molécule photosensible, passe à un état excitéétat excité. La porphyrine revient ensuite à son état initial en relâchant de l'oxygène. En oxydant les monomèresmonomères bêta-amyloïdes, celui-ci perturbe leur assemblage et empêche la formation des dépôts.
Les porphyrines (photosensitized TPPS, pour meso-tetra(4-sulfonatophenyl) porphyrine) stimulées par la lumière bleue (Blue LED light) inhibent l'assemblage des protéines amyloïdes (self-assembly). © KAIST
Les porphyrines et la lumière Led bleue empêchent les dépôts amyloïdes
Les chercheurs ont testé cette technique sur des drosophiles modèles pour la maladie d'Alzheimer. En utilisant de la lumière LedLed bleue et un composé organique biocompatible (les porphyrines), ils ont observé que des symptômessymptômes de la maladie d'Alzheimer étaient soulagés chez la mouche : les dommages aux synapsessynapses et aux muscles, l'apoptoseapoptose neuronale, la dégradation de la motilitémotilité et la diminution de la longévité. L'assemblage des protéines bêta-amyloïdes était empêché.
Le résultat de cette recherche parue dans Angewandte Chemie suggère donc de nouveaux moyens pour traiter les maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer. Pour Chan Beum Park, principal auteur de l'article, ce travail « était le premier cas d'utilisation de la lumière et de molécules photosensibles pour arrêter les dépôts de bêta-amyloïdes. Nous avons l'intention de poursuivre les recherches en testant la compatibilitécompatibilité avec d'autres molécules photosensibles organiques et inorganiques et en appliquant la thérapie photodynamique à des vertébrésvertébrés tels que des souris ».
