Au Québec, environ 20 000 personnes par année subissent un AVC. Aussi appelé « infarctus cérébral », ce déficit neurologique soudain peut engendrer des séquelles psychologiques et physiques. Ces effets découlent d’une augmentation du glutamate dans le cerveau, ce qui tue les neurones. « Le glutamate est un neurotransmetteur essentiel pour la communication neuronale et les processus d’apprentissage et de mémorisation, mais au-delà d’une certaine concentration, le milieu devient toxique pour les cellules neuronales », explique Ahlem Zaghmi, doctorante récemment diplômée de l’INRS sous la direction du professeur Marc A. Gauthier.

L’équipe de recherche a voulu développer un traitement efficace afin de pallier l’augmentation du glutamate. L’avantage de leur approche ? Elle agit en périphérie. « Contrairement à d’autres médicaments, notre molécule n’a pas besoin de passer la barrière entre le sang et le cerveau pour exercer son effet thérapeutique. C’est un obstacle de moins, puisqu’on pourrait l’administrer par injection intraveineuse », souligne la doctorante.

La molécule modifiée, la glutamate-oxaloacétate transaminase (GOT), est déjà connue pour ses effets thérapeutiques. Cette enzyme va dégrader le glutamate qui circule dans le sang et créer une sorte d’effet siphon. « En diminuant les concentrations du neurotransmetteur dans le sang, l’excès de glutamate dans le cerveau va se déplacer pour compenser la perte. On « siphonne » ainsi le glutamate du cerveau », précise-t-elle.

Efficacité de longue durée

Normalement, une dose simple de la molécule dure trois heures chez le rat. Grâce à la modification apportée par l’équipe de recherche, le traitement est efficace durant six jours ! « En ajoutant un polymère, le polyéthylène glycol, à la surface de l’enzyme GOT, on augmente sa durée de circulation dans le sang. Le polymère va, entre autres, protéger la molécule du système immunitaire », indique le professeur Gauthier, spécialiste en chimie bioorganique et en biomatériaux. « L’avantage est de maintenir l’effet siphon sur une période de temps qui dépasse la durée du pic du glutamate causé par l’AVC dans le cerveau tout en diminuant le nombre de doses données ainsi que les risques d’effets secondaires », ajoute Ahlem Zaghmi.

L’équipe de recherche souhaite maintenant observer l’effet de la molécule à plus long terme et voir s’il est possible de l’appliquer à d’autres maladies neuronales. La toxicité du glutamate étant aussi associée au traumatisme crânien, au Parkinson et à l’Alzheimer, le groupe pourrait entre autres tester si la molécule modifiée accélère la guérison ou, le cas échéant, ralentit le développement de la maladie.

À propos de l’étude
L’article « Sustained blood glutamate scavenging enhances protection in ischemic stroke », par Ahlem Zaghmi, Antonio Dopico-López, María Pérez-Mato, Ramón Iglesias-Rey, Pablo Hervella, Andrea A. Greschner, Ana Bugallo-Casal, Andrés da Silva, María Gutiérrez-Fernández, José Castillo, Francisco Campos Pérez et Marc A. Gauthier, a été publié dans la revue Communications Biology de Nature Research. L’étude a entre autres reçu du soutien financier du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), de Mitacs, du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT) et du Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS).