300 millions de personnes sont diabétiques dans le monde. On pense que la protéine amyloïde joue un rôle aussi dans le développement du diabète de type 2 en formant des fibrilles qui tuent les îlots producteurs d'insuline dans le pancréas. En cause, dans ce processus, le dysfonctionnement d’une autre protéine clé, hIAPP (Human islet amyloid polypeptide), sécrétée par les îlots îlots de Langerhans, des cellules du pancréas qui sécrètent l'insuline. C’est bien cette protéine hIAPP sur laquelle se concentrent ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications, mais avec très probablement des implications pour d’autres maladies caractérisées par les fibrilles amyloïde.
La transformation et l'autoassemblage de cette molécule biologique clé en cette « protéine voyou » nommée amyloïde était restée un mystère pour les scientifiques. Les biologistes de Leeds décryptent ici, pour la première fois, les changements progressifs qui se succèdent dans cette molécule hIAPP, jusqu’à sa transformation en amyloïde, ainsi que les autres composés capables d'accélérer ou de ralentir le processus.
Le rôle clé de la protéine hIAPP sécrétée par des îlots pancréatiques
L'étude : l'équipe de recherche a examiné l'hIAPP trouvée couramment en population générale ainsi qu’une variante rare trouvée chez les personnes atteintes d'une mutation génétique connue sous le nom de S20G, qui les expose au risque accru de diabète de type 2 :
- chez les personnes en bonne santé, l'hIAPP est sécrétée par des îlots du pancréas aux côtés de l'hormone insuline et aide à réguler la glycémie ainsi que la prise alimentaire ;
- lorsque hIAPP fonctionne mal, la protéine constitue des amas d'une substance semblable aux fibrilles amyloïdes, et ces agrégats tuent les îlots producteurs d'insuline dans le pancréas, ce qui peut entraîner le diabète ;
- cette accumulation de fibrilles amyloïdes est d’ailleurs observée chez les patients atteints de diabète de type 2, bien que le mécanisme exact de déclenchement de la maladie ne soit pas connu.
2 modulateurs du processus pathologique : Des changements moléculaires complexes sont ici observés dans les molécules hIAPP lorsqu'elles se transforment en fibrilles amyloïdes. 2 composés modulateurs se révèlent également capables peuvent contrôler le processus : l'un des composés le retarde, l'autre l'accélère. Ces modulateurs de molécules peuvent être utilisés comme « outils chimiques » par les scientifiques pour pouvoir mieux étudier la façon dont les fibrilles amyloïdes se développent et pourquoi elles deviennent toxiques.
2 cibles en puissance : de manière significative, ces 2 modulateurs apparaissent aussi comme des « points de départ » prometteurs pour le développement de médicaments qui pourraient arrêter ou contrôler la formation de fibrilles amyloïdes et trouver de nouvelles thérapies contre le diabète de type 2.
Un nouvel axe thérapeutique : l’auteur principal, Sheena Radford, membre de la Royal Society et professeur de biophysique au Astbury Center for Structural Molecular Biology de Leeds, explique : « Il s'agit d'un pas en avant passionnant et énorme dans notre quête pour comprendre et traiter la composante amyloïde de la maladie et trouver un nouvel axe de lutte contre ce fardeau de santé publique ». Ainsi, selon l’équipe, la découverte de ces 2 composés clés constitue une étape importante vers de petites molécules thérapeutiques capables d’empêcher ces fibrilles amyloïdes, un défi pour de nombreux scientifiques depuis des décennies.
Comprendre la formation des fibrilles amyloïdes est un domaine clé de la recherche en santé.
La formation de fibrilles est un facteur dans toute une gamme de maladies mortelles, dont la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson, mais aussi le diabète de type 2.
C’est ce qui fait que « ces résultats soient extrêmement excitants car ils ouvrent la porte à l'utilisation du même type d'approches pour comprendre d'autres maladies « amyloïdes », dont la grande majorité ne disposent actuellement d'aucun traitement ».
Source: Nature Communications 24 Feb, 2022 DOI : 10.1038/s41467-022-28660-7 Tuning the rate of aggregation of hIAPP into amyloid using small-molecule modulators of assembly
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