Des scientifiques créent un nano-ressort en DNA pour mesurer les protéines motrices associées aux maladies du cerveau

Les protéines motrices sont les chevaux de trait de nos cellules : elles transportent des cargaisons essentielles dans l'ensemble de notre organisme, et leur dysfonctionnement contribue aux maladies neurologiques ainsi qu'au déclin lié au vieillissement. Comprendre comment ces protéines génèrent de la force est crucial pour développer des traitements et préserver la santé cellulaire à mesure que nous vieillissons.

Des chercheurs ont créé un nanoressort d'origami DNA innovant permettant de mesurer les forces produites par KIF1A, une protéine motrice se déplaçant le long des microtubules. Les mutations de KIF1A causent le KAND, un trouble neurologique sévère caractérisé par une réduction de la force et du mouvement de la protéine. Les pinces optiques traditionnelles appliquent des forces perpendiculaires qui provoquent le détachement de KIF1A, rendant toute mesure précise impossible.

L'équipe a conçu un ressort moléculaire fluorescent à base de DNA qui applique une force parallèle aux voies des microtubules. Cette conception a permis des mesures précises de la force de blocage, y compris pour les protéines mutantes affaiblies qui se détacheraient normalement dans les conditions d'essai standard. Le nanoressort s'étend de manière visible sous l'effet de la force, permettant une quantification en temps réel.

Les résultats ont démontré la mesure réussie des forces de KIF1A tant normal que mutant, révélant comment des mutations spécifiques réduisent la résistance de la protéine. Cette avancée permet une analyse détaillée des variants pathogènes qui étaient jusqu'alors impossibles à mesurer.

Sur le plan de la longévité et de la santé, cette technologie approfondit notre compréhension des mécanismes de transport cellulaire qui se dégradent avec l'âge. Le dysfonctionnement des protéines motrices contribue aux maladies neurodégénératives, et de meilleurs outils de mesure pourraient accélérer le développement de thérapies ciblant ces voies. Le nanoressort offre également un potentiel pour l'étude d'autres protéines génératrices de force impliquées dans les processus de vieillissement.

Les limites incluent la complexité de la technique et sa restriction actuelle aux environnements de laboratoire. Bien que prometteuse pour les applications de recherche, la transposition clinique nécessite un développement complémentaire et une validation sur des systèmes protéiques variés.