Améliorer la motricité grâce à la lumière bleue : c’est la définition même de l’originalité, caractéristique que le Prix de la recherche et de la création  de l’Université de Sherbrooke récompense chaque année. Les professeurs Dimitri Ryczko et Philippe Sarret, tous deux membres de l’Institut de pharmacologie de Sherbrooke et professeurs à la FMSS, travaillent depuis plusieurs années à mieux comprendre quels groupes de neurones pourraient constituer une cible efficace pour améliorer la fonction locomotrice dans la maladie de Parkinson, une pathologie neurologique chronique et dégénérative touchant environ 25 000 personnes au Québec.

Lors de la Célébration de la recherche et des études supérieures le 26 avril dernier, la haute direction a remis le prix de la catégorie Médecine et sciences de la santé aux professeurs Philippe Sarret et Dimitri Ryczko pour leur publication dans la revue scientifique PNAS en octobre 2021. Cette dernière portait sur la découverte d'une cible prometteuse dans le traitement de la maladie de Parkinson. Fait intéressant : la découverte en question repose entièrement sur le développement d'une nouvelle expertise à l'Université de Sherbrooke (UdeS), soit l'optogénétique. L'expertise a été développée au sein du laboratoire de Dimitri Ryczko avec la collaboration du laboratoire de Philippe Sarret et constitue un avancement majeur pour le domaine des neurosciences.

L'optogénétique consisteà introduire dans les neurones d’intérêt un gène qui leur permet de produireune protéine sensible à la lumière bleue, laquelle va s'activer lorsqu’éclairée,un peu à la manière d’un interrupteur.

Après cinq années de dur labeur, l’obtention de ce prix prestigieux constitue une reconnaissance inestimable pour le professeur Ryczko.

Pour moi, recevoir ce prix est une marque concrète de reconnaissance de la qualité de notre recherche. Il y a cinq ans, quand on a démarré le laboratoire, l’UdeS a fait preuve d’ouverture d’esprit et d’innovation en nous fournissant les outils nécessaires pour développer cette expertise nouvelle en ses murs, souligne-t-il.

L’impact de cette découverte pourrait non seulement influencer la conception de futures alternatives de traitement pour la maladie de Parkinson, mais elle amène aussi divers experts à se questionner sur l’efficacité des traitements actuels.

Parmi les solutions actuellement explorées pour améliorer la fonction locomotrice, il y a le traitement par DeepBrain Stimulation (DBS) qui fonctionne par courants électriques induits dans le cerveau. Ce traitement, quand il est appliqué dans la région locomotrice du cerveau, a des effets mitigés, en grande partie parce qu’il n’est pas très sélectif. On pense que la stimulation induite par ce traitement vient activer certains neurones améliorant l’activité locomotrice, mais également des neurones voisins qui ont plutôt l’effet contraire, explique le professeur Ryczko.

La zone d’intérêt visée par le professeur Ryczko est la région locomotrice mésencéphalique. Cette région du cerveau, responsable du déclenchement des mouvements de marche, abrite trois types de cellules nerveuses (neurones) qui s’y disputent la vedette : les neurones cholinergiques, gabaergiques et glutamatergiques. Siles recherches tendent à prouver que les neurones cholinergiques se dégradent dans la maladie de Parkinson et que les neurones gabaergiques inhibent la locomotion, les neurones glutamatergiques, eux, ont une incidence positive sur la fonction locomotrice. Par ailleurs, alors que les autres recherches ciblent la partie basse de la région locomotrice (noyau pédonculopontin), l’équipe du professeur Ryczko a plutôt choisi de s’intéresser à la partie haute (noyau cunéiforme),car les neurones glutamatergiques y favorisent le mouvement plus efficacement que dans la partie basse.

L'optogénétique: une technologie majeure pour le secteur des neurosciences

Comme les professeurs Ryczko et Sarret ont pu le valider avec leurs équipes respectives dans leur projet de recherche, l’utilisation de l’optogénétique en préclinique offre la possibilité de traiter de manière beaucoup plus sélective en ciblant uniquement un groupe de neurones, soit les neurones glutamatergiques dans ce cas-ci. Dans la publication, il est démontré que l’activation sélective des neurones glutamatergiques de la partie haute grâce à la lumière bleue permet d’améliorer significativement la fonction locomotrice. Pour Philippe Sarret, la lumière pour mieux comprendre le fonctionnement du cerveau est une véritable révolution.

La découverte et le développement de l’optogénétique ont révolutionné le domaine des neurosciences. Cette technique nous permet aujourd’hui de mieux comprendre comment les réseaux de neurones fonctionnent en condition physiologique. L’activation ou l’inhibition de ces différentes populations neuronales par la neuromodulation optogénique nous permet aussi d’appréhender leur fonctionnement dans un contexte pathologique, affirme le professeur Sarret.

Si les deux professeurs voient dans ces résultats une éventuelle solution de remplacement révolutionnaire aux traitements basés sur la stimulation électrique, ils soulignent toutefois que l’optogénétique n’en est qu’à ses débuts. Cependant, la cible découverte par les deux laboratoires pourra très certainement inspirer des améliorations de la sélectivité des interventions par DBS et des pratiques en neurochirurgie à plus court terme.

Le professeur Dimitri Ryczko est présentement à la recherche de gens passionnés pour joindre son laboratoire:

Professionnels de recherche

https://www.usherbrooke.ca/emplois/offre/no/05442

https://www.usherbrooke.ca/emplois/offre/no/05293

Personnes étudiantes au doctorat

https://www.fens.org/careers/job-market/job/67288

https://www.fens.org/careers/job-market/job/67286

Personne postdoctorante

https://www.fens.org/careers/job-market/job/67290