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Utiliser l’optogénétique pour lutter contre la douleur chronique

Des chercheurs utilisent l’optogénétique pour soulager la douleur en éteignant des neurones avec de la lumière.

crédit McGill

Le potentiel de la lumière comme solution très précise et non invasive aux analgésiques est plus apparent grâce aux travaux menés par des chercheurs de l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal de l’Université McGill et du Centre universitaire de santé McGill.

Des chercheurs ont élevé des souris ayant une sensibilité à  la lumière dans les neurones du système sensoriel périphérique, connus pour être responsables de la transmission de la douleur. Les souris ont été modifiées génétiquement pour que des neurones spécifiques, les nocicepteurs Nav 1.8+, expriment des protéines appelées opsines qui réagissent à la lumière, une technologie connue sous le nom d’optogénétique.

Lorsque les neurones sensoriels sont exposés à une lumière jaune-orange, ces opsines déplacent des ions positifs à travers la membrane, ce qui diminue l’activité bioélectrique des cellules. Concrètement, cela « éteint » les neurones et atténue la sensibilité de la souris au toucher et à la chaleur.

« Les opsines activée par la lumière jaune que nous avons ajoutées à ces neurones ont d’abord été isolées à partir d’archéobactéries», explique le professeur Philippe Séguéla, chercheur à l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal et auteur principal de l’article. « Lorsque nous les transférons aux neurones Nav1.8+, nous pouvons contrôler leurs réponses simplement en éclairant leurs fibres situées dans la peau avec une lumière jaune-orange inoffensive. »

L’optogénétique est un champ de recherche en expansion rapide qui mène à diverses applications. Dans le cas présent, l’activité de neurones de signalisation de la douleur a été diminuée dans une partie circonscrite du corps de la souris, ici les pattes arrière, et la durée de l’effet peut aisément être contrôlée en jouant sur le temps d’illumination. La précision de cette technique met en évidence les avantages potentiels d’une utilisation chez les humains.

La luminothérapie basée sur l’optogénétique aurait l’avantage de procurer une analgésie (soulagement de la douleur) aux patients qui pourraient contrôler «à volonté» leur douleur en dirigeant la lumière sur la partie sensible de leur corps.

De nos jours, les opiacés constituent le traitement le plus courant de la douleur chronique. Or, ils sont souvent utilisés de façon systémique et non localisée à la région précise du corps affectée par la douleur. La durée des effets des opiacés peut être estimée, mais sans la précision que pourrait procurer un traitement à la lumière.

De nouvelles avancées en neurosciences sont nécessaires pour que cette méthode de soulagement de la douleur soit appliquée aux humains. Le Pr Séguéla estime qu’il serait possible de rendre des neurones humains photosensibles notamment en utilisant un vecteur viral inoffensif conçu pour leur transmettre temporairement les opsines.

Selon un rapport récent de l’Enquête sur la santé dans les collectivités canadiennes, un Canadien sur dix âgé de 12 à 44 ans, soit environ 1,5 million au total, a été ou est aux prises avec la douleur chronique – une douleur qui dure des mois ou des années et qui accompagne entre autres le diabète, l’arthrite, le cancer et le zona.  La douleur chronique réduit la capacité d’une personne à effectuer des tâches quotidiennes et peut causer d’autres problèmes de santé comme les troubles du sommeil et la dépression.

« La douleur chronique est un problème de plus en plus important sur le plan clinique, que nous soulageons principalement avec des opiacés depuis de nombreuses années. Son traitement reste difficile à cause du phénomène de tolérance, qui entraîne l’augmentation des doses et, par conséquent, l’apparition de graves effets secondaires.  Dans le futur, la luminothérapie pourrait être une façon très efficace de soulager la douleur chronique et d’éviter les inconvénients des analgésiques courants », précise le Pr Séguéla.

Ces travaux, publiés dans la revue eNeuro, ont reçu le soutien des Canadian Institutes of Health Research, du Natural Sciences and Engineering Research Council, du Quebec Pain Research Network, et de la Fondation Louise et Alan Edwards.

L’Institut et hôpital neurologiques de Montréal – le Neuro – est une destination de renommée mondiale en recherche sur le cerveau et en soins neurologiques de pointe. Depuis sa fondation en 1934 par le célèbre neurochirurgien Wilder Penfield, le Neuro est devenu le chef de file du domaine au Canada et un des plus grands centres spécialisés au monde. L’interaction étroite entre la recherche, les soins et la formation de spécialistes d’exception renforce le rayonnement du Neuro dans l’étude et le traitement des troubles du système nerveux. L’Institut neurologique de Montréal est un institut de recherche et d’enseignement de l’Université McGill reconnu mondialement. L’Hôpital neurologique de Montréal, un des cinq hôpitaux d’enseignement du Centre universitaire de santé McGill, apporte aux patients des soins de qualité exceptionnelle.

source : McGill University

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