Prix Cerveau en tête 2020: Lou Beaulieu-Laroche

Identification de TACAN comme nouveau capteur de douleur mécanique et comme cible pour les thérapies de la douleur

Notre compréhension de la détection de la douleur est limitée par un manque de connaissances sur les acteurs moléculaires clés. La détection des stimuli mécaniques est essentielle pour les fonctions physiologiques telles que le toucher, l’audition et la proprioception. Elle implique des protéines de détection qui convertissent les forces mécaniques en signaux électriques qui peuvent être relayés au cerveau. Bien que plusieurs capteurs mécaniques aient été identifiés, les capteurs de notre expérience la plus indésirable, la douleur, restent insaisissables. Dans cet article, Lou Beaulieu-Laroche et ses collaborateurs rapportent l’identification de TACAN, un nouveau capteur mécanique impliqué dans la détection de la douleur.

Les chercheurs ont identifié TACAN comme une protéine située dans la membrane cellulaire qui a la capacité d’augmenter de façon robuste l’amplitude des signaux électriques provoqués mécaniquement dans les cellules. Ils ont confirmé qu’elle agissait comme un capteur mécanique en purifiant et en reconstituant TACAN dans des lipides synthétiques. Ils ont ensuite testé le rôle de TACAN dans les nocicepteurs, des neurones sensibles à la douleur qui innervent la peau. Ils ont constaté que les signaux électriques provoqués mécaniquement étaient considérablement réduits dans les nocicepteurs où l’expression de TACAN était réduite. Ces résultats suggèrent que TACAN confère aux nocicepteurs une sensibilité mécanique, mais ils n’ont pas déterminé s’il était nécessaire pour détecter les stimuli mécaniques douloureux. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont génétiquement supprimé TACAN des nocicepteurs chez la souris, ce qui a entraîné une diminution de la capacité à détecter les stimuli mécaniques douloureux.

Ces expériences ont permis d’identifier TACAN comme une protéine essentielle à la détection des stimuli mécaniques douloureux dans les nocicepteurs et à la perception de la douleur mécanique chez la souris. Comme il s’agit d’une protéine conservée chez la souris et chez l’homme, les chercheurs s’attendent à ce que TACAN joue un rôle clé dans la détection d’événements mécaniques douloureux tels que le fait de se cogner un orteil.

L’identification de TACAN fournit une nouvelle cible moléculaire pour disséquer la sensation de douleur. Il sera désormais possible de cibler génétiquement TACAN pour perturber les circuits de la douleur et améliorer notre compréhension de la physiologie de la douleur. Cette découverte ouvre également la voie à une meilleure compréhension d’autres processus mécaniques tels que l’audition et la proprioception. Les chercheurs ont découvert que TACAN est exprimé dans de nombreux organes et tissus différents et que cette protéine pourrait jouer des rôles biologiques clés en plus de la détection de la douleur.

En plus de faire progresser notre compréhension de la douleur ou d’autres processus mécaniques, ces résultats ont des implications cruciales pour le développement de thérapies contre les troubles de la douleur. Si pour la plupart des gens, la douleur mécanique est une expérience passagère et sans doute nécessaire, ce n’est pas le cas pour les personnes souffrant de douleurs chroniques. Les patients souffrant d’affections telles que l’arthrose, la polyarthrite rhumatoïde ou la douleur neuropathique développent souvent une allodynie mécanique, une condition dans laquelle les signaux de douleur sont déclenchés sans déclencheur externe. L’absence de cibles moléculaires a entravé le développement de thérapies efficaces contre la douleur. TACAN est désormais une cible extrêmement précieuse en tant que capteur moléculaire de la douleur mécanique. Cette publication ouvre la voie au développement de nouvelles thérapies contre la douleur pour supprimer la signalisation de la douleur à sa source et apporte l’espoir d’un nouveau traitement de la douleur.

Lou Beaulieu-Laroche

En tant que chercheur de premier cycle à l’Université McGill, Lou Beaulieu-Laroche a travaillé au laboratoire à temps plein pendant un an dans le cadre d’un projet de recherche avec mention et d’une bourse de recherche de premier cycle du CRSNG (août 2014-août 2015). Bien qu’il soit un étudiant de premier cycle ayant peu d’expérience en recherche, il a surmonté une courbe d’apprentissage abrupte pour prendre la direction d’un projet auquel participaient 26 scientifiques. Il a conçu l’étude et rédigé l’article avec Reza Sharif-Naeini, son superviseur de l’époque et dernier auteur de l’article.

Sources de financement

Ce travail a été soutenu par les Instituts de Recherche en Santé du Canada, le Groupe d’Etude des Protéines Membranaires (GEPROM), et le Fonds de Recherche du Québec-Santé. Les collaborateurs ont été soutenus par la Fondation pour la recherche médicale, l’Agence nationale pour la recherche, le NHMRC, la Louise and Alan Edwards Foundation, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, l’Ontario Thoracic Society et le John R. Evans Leaders Fund de la Fondation canadienne pour l’innovation.