Trouver une nouvelle façon de stimuler les cellules de dopamine

Dr. Mireille Khacho

Dans la vie de Mireille Khacho, Ph.D., chercheuse-boursière de niveau postdoctoral au laboratoire de Ruth Slack, Ph.D., à l’Université d’Ottawa, la maladie de Parkinson a toujours été présente : sa grand-mère en a été atteinte pendant 30 ans.

La maladie de Parkinson est une maladie dégénérative causée par la mort de cellules du cerveau (neurones) qui produisent de la dopamine. Mais pour réparer une chose, il faut connaître son fonctionnement. C’est ce que l’équipe de recherche sur le Parkinson tente de faire : comprendre pourquoi les neurones producteurs de dopamine sont ciblés et touchés par cette maladie.

« Une des principales choses que nous voulions savoir était pourquoi ces neurones sont si sensibles. Pourquoi sont-ils en train de mourir? », explique Mireille Khacho.

Les neurones ont besoin d’énergie. L’équipe de la chercheuse a découvert que les neurones producteurs de dopamine consomment beaucoup d’énergie, fournie par les mitochondries, de petites centrales d’énergie dans les cellules. Ces neurones utiliseraient leurs mitochondries à pleine capacité. Sous tension, ils ont besoin de plus d’énergie et leurs mitochondries, surmenées, se mettent alors à produire des espèces réactives de l’oxygène. Ces espèces sont toxiques et provoquent la mort des neurones producteurs de dopamine.Donate now to PIPR

Mireille Khacho les compare à une voiture. Si le moteur roulait à plein régime sur un terrain plat, la voiture n’aurait pas assez d’énergie pour monter une colline. C’est ce qui se passe avec la dopamine et les mitochondries, sauf que, précise-t-elle, « Nous avons une façon d’améliorer le fonctionnement du moteur ».

Elle a trouvé une manière de rendre les cellules plus fonctionnelles – en renforçant le moteur pour rendre les mitochondries plus robustes, plus efficaces et capables de produire plus d’énergie. «  Nous avons trouvé le moyen de faire une manipulation génétique des mitochondries en laboratoire, mais si nous trouvons un médicament pour les rendre plus fortes et plus efficaces, cela pourrait empêcher les neurones producteurs de dopamine de mourir. »

La prochaine étape est de trouver quels médicaments actuels pourraient stimuler les mitochondries. Avec son équipe, la chercheuse veut examiner ceux déjà en usage auxquels elle pourrait donner une nouvelle « vocation », puisque ces médicaments ont déjà été approuvés et qu’on connaît leurs effets secondaires. Les mitochondries changent de forme lorsqu’elles ne sont pas en bonne santé, ce qui facilite le repérage des médicaments qui pourraient être utiles. Les médicaments seront mis à l’essai sur des neurones de culture et la réaction de modèles de Parkinson sera observée en laboratoire dans une boîte de Pétri.

Lorsqu’ils auront déterminé quels neurones survivent sous l’effet d’un médicament donné, les chercheurs réaliseront des essais sur des modèles animaux qui ont le Parkinson. Le traitement ne sera administré aux animaux qu’une fois que les essais sur les modèles génétiques en laboratoire auront donné de bons résultats. Les chercheurs verront si la dégénération des neurones est moindre chez les animaux et si leurs fonctions cognitives s’améliorent. Puis, après plusieurs années, les essais se feront chez des humains en milieu clinique. L’équipe mène des recherches scientifiques fondamentales en collaboration avec des chercheurs du CHEO, qui a un laboratoire d’étude des changements morphologiques des mitochondries.

« La recherche fondamentale est si importante, affirme Mireille Khacho. Elle aide l’industrie à élaborer des traitements. »

Voilà l’une des découvertes de chercheurs de L’Hôpital d’Ottawa qui propulsera le savoir sur la maladie de Parkinson. Les travaux de Mireille Khacho et de Ruth Slack ont été publiés dans Nature Communications en 2014. La recherche qui vient d’Ottawa repousse sans cesse les frontières scientifiques et s’appliquera un jour en milieu clinique pour le plus grand bien des patients.