La piste de l’optogénétique dans les TOC

Suite à un travail mené au Massachusetts Institute of Technology de Boston, Éric Burguière, chercheur à l’Inserm au centre de recherche de l’ICM, a réussi à réduire le comportement compulsif de souris à l’aide de l’optogénétique, une technique alliant stipulation lumineuse et génie génétique.

En stimulant par la lumière des neurones bien spécifiques dans le cerveau, les chercheurs ont rétabli un comportement normal chez des souris présentant à l’origine des comportements pathologiques comparables à ceux observés chez des patients atteints de troubles obsessionnels compulsifs (TOC).

Créée au milieu des années 2000, l’optogénétique est une technique qui combine les apports de l’optique et du génie génétique. Elle consiste à modifier génétiquement certaines cellules neuronales pour les rendre sensibles à la lumière. Ainsi, il devient possible d’activer ou d’inhiber une sous-population neuronale précise grâce à un rayon de lumière, sans affecter les cellules voisines, contrairement à la stimulation électrique. Cette technique permet ainsi d’étudier les relations causales entre l’activité de voies cérébrales et les comportements qu’elles contrôlent.

En excitant un circuit de neurones

Éric Burguière et ses collaborateurs ont concentré leurs recherches sur un circuit de neurones précédemment identifiés, situés entre l’avant du cerveau (cortex orbitofrontal) et des structures plus profondes (ganglions de la base) dans un modèle mutant de souris. Ces dernières se font des toilettages répétés tout au long de la journée pouvant déclencher des lésions cutanées. Grâce à des enregistrements spécifiques, les chercheurs ont montré une défaillance de communication entre le néocortex et le striatum, qui conduit à une hyperactivité des neurones du striatum.

Pour vérifier cette hypothèse, ils ont manipulé les neurones précédemment identifiés afin de leur faire exprimer des protéines sensibles à la lumière, des opsines. Grâce à cette sensibilité à la lumière, il est possible de les exciter ou de les inhiber via un faisceau lumineux. Et là, lorsque les chercheurs ont excité les neurones du cortex par des stimulations lumineuses, les comportements compulsifs se sont atténués. En revanche, en dehors de ces périodes de stimulation, les comportements compulsifs reprenaient. « Nos découvertes montrent que la stimulation sélective du circuit peut rétablir un comportement normal chez des souris présentant à l’origine des comportements répétitifs pathologiques », précise Éric Burguière.

Science, http://dx.doi.org/10.1126/science.1232380