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De nouvelles façons de booster la mémoire
Les scientifiques développent de nouvelles façons de stimuler sélectivement l'expression des gènes dans le cerveau, dans l'espoir de traiter les maladies psychiatriques et neurologiques. Un nombre croissant de preuves montre que les composés qui ciblent ce mécanisme peuvent améliorer l'apprentissage et la mémoire chez les rongeurs. Mais les médicaments existants, qui n'ont pas été développés à cette fin, sont relativement faibles et non sélectifs, et leur sécurité à long terme n'est pas encore claire.
Amplificateurs de mémoire : Li-Huei Tsai, neuroscientifique au MIT, développe de nouvelles façons de cibler l'expression des gènes dans le cerveau, dans l'espoir d'améliorer la mémoire.
Au cours des dernières années, les neuroscientifiques ont commencé à reconnaître l'importance de l'épigénétique – des processus moléculaires qui modifient l'expression des gènes sans altérer l'ADN – dans le cerveau, et dans la mémoire en particulier. L'un des principaux régulateurs de l'épigénétique est un groupe d'enzymes connues sous le nom d'histone désacétylases (HDAC), qui incitent l'ADN à s'enrouler plus étroitement autour des protéines voisines, amortissant finalement l'expression des gènes. Des études récentes ont montré que les médicaments existants qui inhibent ces enzymes peuvent améliorer l'apprentissage à la fois chez les souris normales et chez celles qui souffrent de troubles cognitifs.
Je pense que l'implication pour la maladie humaine est vraiment excitante, dit Li Huei Tsai , neuroscientifique au MIT. L'année dernière, le groupe de Tsai a montré que donner à des souris atteintes de lésions cérébrales un inhibiteur HDAC leur permettait de se remémorer des souvenirs perdus.
Produits pharmaceutiques EnVivo , une société pharmaceutique basée à Watertown, MA, développe des inhibiteurs de HDAC qui sont plus puissants que ceux existants et peuvent facilement pénétrer dans le cerveau. (L'acide valproïque, par exemple, un médicament utilisé pour traiter l'épilepsie et le trouble bipolaire et actuellement testé pour le cancer, est un inhibiteur relativement faible.) Selon les résultats présentés lors d'une conférence en neurosciences conférence le mois dernier, le principal inhibiteur HDAC de la société peut améliorer la mémoire à court et à long terme chez la souris. La société espère tester le médicament au cours de la prochaine année, a déclaré Michael Ahlijanian, vice-président de la recherche chez EnVivo.
Bien que les scientifiques ne sachent pas encore exactement comment la régulation épigénétique affecte la mémoire, la théorie est que certains déclencheurs, tels que l'exercice, la stimulation visuelle ou les médicaments, détendent l'ADN, permettant l'expression de gènes impliqués dans la plasticité neuronale. Cette augmentation de l'expression des gènes pourrait déclencher le développement de nouvelles connexions neuronales et, à son tour, renforcer les circuits neuronaux qui sous-tendent la formation de la mémoire. Peut-être que notre cerveau utilise ces mécanismes épigénétiques pour nous permettre d'apprendre et de mémoriser des choses, ou pour fournir une plasticité suffisante pour nous permettre d'apprendre et de nous adapter, dit John Satterlee , directeur de programme d'épigénétique au National Institute on Drug Abuse, à Bethesda, dans le Maryland.
Nous avons des preuves solides que les inhibiteurs de HDAC favorisent massivement la croissance des dendrites et augmentent la synaptogenèse [la création de connexions entre les neurones], explique Tsai. Le processus peut augmenter la mémoire ou permettre aux souris de retrouver l'accès aux souvenirs perdus en recâblant ou en réparant les circuits neuronaux endommagés. Nous pensons que la trace mnésique est toujours là, mais l'animal ne peut pas la récupérer en raison de dommages aux circuits neuronaux, ajoute-t-elle.
L'innocuité des inhibiteurs d'HDAC plus puissants, en particulier ceux qui ciblent le cerveau, n'est pas encore claire. Un article publié aujourd'hui dans Neurone met en évidence les problèmes potentiels. Tsai et ses collègues ont découvert que l'inhibition d'une enzyme HDAC spécifique augmentait les dommages cellulaires et la mort chez les rongeurs présentant des symptômes de la maladie d'Alzheimer, tout en augmentant les niveaux de neurones protégés par l'enzyme.
Les résultats suggèrent que les scientifiques devront développer des composés qui agissent sélectivement sur les différentes enzymes HDAC, peut-être en inhibant certaines et en activant d'autres. À ce stade, on sait peu de choses sur les fonctions spécifiques de près de 20 enzymes différentes. Mais Tsai dit que son groupe a identifié une enzyme qui semble être spécifiquement impliquée dans la mémoire. Les chercheurs développent également des composés plus sélectifs. Nous espérons avoir quelque chose dans un avenir proche que nous nous sentirons à l'aise d'évaluer chez les gens, dit Tsai.