Il active les récepteurs de lumière de la rétine, la couche photosensible de notre œil qui transforme les signaux lumineux en images, offrant ainsi une un nouvel espoir pour sauver la vue contre des maladies telles que la rétinite pigmentaire et la dégénérescence maculaire liée à l'âge.
Elle s'appelle Ziapin2 et c'est une molécule fabriquée en Italie, résultat d'une alliance multidisciplinaire entre l'Institut Italien de Technologie (Iit) de Gênes et l'École Polytechnique de Milan, développée il y a 5 ans et maintenant protagoniste d'une étude publiée dans ' Communications naturelles ».
Dans des modèles animaux, Ziapin2 s'est avéré capable de réactiver les mécanismes qui traduisent la lumière en perception visuelle avec un effet qui a duré 2 semaines. L’objectif futur sera de l’étendre et de transférer les résultats cliniques aux tests sur l’homme.
La recherche
La recherche a été menée par un groupe de scientifiques de l'IIT et de l'hôpital IRCCS Policlinico San Martino de Gênes, coordonné par Fabio Benfenati et Stefano Di Marco, en collaboration avec PoliMi. L'étude indique Ziapin2 comme un « nouvel outil prometteur pour contrecarrer les effets de la rétinite pigmentaire et de la dégénérescence maculaire liée à l'âge, maladies qui conduisent à la dégénérescence progressive des photorécepteurs rétiniens, provoquant une cécité progressive ».
Même si la rétinite pigmentaire est une maladie génétique relativement rare (touchant 1 personne sur 3 500), la dégénérescence maculaire liée à l'âge touche 7 à 8 % de la population et son incidence augmente avec l'âge, rappelle l'IIT. À ce jour, il existe un manque de thérapies efficaces pour restaurer la vision chez les personnes souffrant de ces pathologies, et les stratégies mises en œuvre jusqu'à présent – des approches telles que l'optogénétique et les prothèses rétiniennes – ont produit des résultats partiels en termes de récupération visuelle.
Les nouveaux travaux, soutenus par la Fondation Téléthon, démontrent que « Ziapin2, en modifiant de manière dépendante de la lumière les propriétés électriques de la membrane des neurones en réponse à la lumière, est capable de restaurer les réponses On, Off et On-Off induites » par des stimuli lumineux dans la rétine de modèles précliniques de rétinite pigmentaire, avec pour conséquence la réactivation des multiples types de réponse généralement présents dans les rétines saines ». De plus, la molécule, « injectée par voie intraoculaire dans des modèles précliniques de rétinite pigmentaire ayant atteint le stade de cécité complète, a pu restaurer les comportements induits par la lumière et l'acuité visuelle avec un effet présent pendant 2 semaines, en passant tous les tests de biocompatibilité ».
Ziapin2 – explique une note de l'IIT – a été synthétisé et testé pour la première fois en 2020 par Chiara Bertarelli, Guglielmo Lanzani et Benfenati, avec un article publié dans 'Nature Nanotechnology' comme résultat d'une collaboration multidisciplinaire entre l'IIT et l'École Polytechnique de Milan. La molécule est un phototransducteur qui absorbe la lumière et la transforme en signal électrique. En s'insérant dans la membrane des neurones, Ziapin2 module leur excitabilité de manière dépendante de la lumière, en agissant exclusivement sur les propriétés passives de la membrane, sans interférer avec les canaux ioniques ni les récepteurs des neurotransmetteurs. Dans la nouvelle étude, l'équipe de l'Iit a observé pour la première fois que Ziapin2 agit également de manière similaire sur les neurones de la rétine interne épargnés par la dégénérescence, en particulier au niveau des cellules bipolaires où l'information claire/sombre est séparée en deux. On et Off puis envoyés par les cellules ganglionnaires au cerveau via le nerf optique. Par rapport aux résultats précédents obtenus sur des modèles cellulaires, ces recherches confirment l’efficacité de la molécule dans un contexte in vivo, ouvrant la voie à de possibles développements vers de futures applications cliniques.
Résultats et perspectives
« Les résultats obtenus indiquent que Ziapin2 est une molécule très prometteuse pour la restauration des réponses visuelles en cas de dégénérescence des photorécepteurs – déclare Benfenati, coordinateur du Centre de Neuroscience et Technologie Synaptiques de l'Iit et affilié à l'Irccs San Martino – Nous avons démontré en effet que Ziapin2 est capable de régénérer l'antagonisme physiologique entre les neurones rétiniens On, qui signalent la présence de lumière, et les Off, qui signalent l'absence de lumière au niveau de la cellules bipolaires de la rétine. La restauration de l'activité différentielle est à la base des réponses rétiniennes complexes aux stimuli lumineux résultant en une vision plus naturelle ».
« Dans les modèles précliniques de rétinite pigmentaire – ajoute Di Marco, chercheur affilié à l'Iit, actuellement professeur à l'Université de Gênes – Ziapin2 a restauré les réponses à la lumière et au contraste jusqu'à 2 semaines après une seule injection intraoculaire, sans effets toxiques ou inflammatoires. Cette approche innovante pourrait représenter un tournant dans la récupération visuelle dans les maladies dégénératives de la rétine », remarque le scientifique. « Ziapin2 s'avère être une molécule clé en agissant exclusivement sur les propriétés passives de la membrane. Cette étude met en évidence son efficacité in vivo et son potentiel d'application », conclut Bertarelli, professeur à PoliMi.
