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Des scientifiques de l’Institut Weizmann d’Israël ont utilisé une protéine sensible à la lumière dérivée de moustiques pour réguler les voies reliant les parties du cerveau. Ils pensent que la découverte pourrait conduire à des traitements pour des troubles neurologiques tels que l’épilepsie.

L’information est transportée entre les régions du cerveau par la libération de neurotransmetteurs à partir des terminaux présynaptiques axonaux . Comprendre les rôles fonctionnels des voies de projection neuronales définies nécessite une manipulation temporellement précise de leur activité.

L’innovation, qui repose sur une protéine sensible à la lumière des moustiques, a été rapportée mardi dans la revue à comité de lecture Neuron . La percée a été discutée dans les cercles médicaux pendant plusieurs semaines, et des dizaines d’équipes de neurobiologie à travers le monde commandent déjà la protéine et utilisent le protocole dans leurs propres laboratoires.

«Notre nouvelle méthode est la première qui permet aux scientifiques d’augmenter ou de diminuer la fonction de certaines voies qui relient des parties du cerveau, ou de les fermer complètement», a déclaré le professeur Ofer Yizhar de l’Institut des sciences Weizmann au Times of Israel.

Cependant, les outils optogénétiques inhibiteurs existants ont une faible efficacité et des effets hors cible lorsqu’ils sont appliqués aux terminaux présynaptiques, tandis que les outils chimiogénétiques sont difficiles à contrôler dans l’espace et dans le temps. Ici, nous montrons qu’un homologue de moustique amélioré par ciblage de l’encéphalopsine vertébrée (eOPN3) peut supprimer efficacement la transmission synaptique à travers le G i / ovoie de signalisation.

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Une brève illumination des terminaux présynaptiques exprimant eOPN3 déclenche une suppression durable de la sortie synaptique qui se rétablit spontanément en quelques minutes in vitro et in vivo . Chez les souris en mouvement libre, la suppression médiée par eOPN3 des afférents nigrostriataux dopaminergiques induit un biais de rotation ipsiversif réversible.

Nous concluons que eOPN3 peut être utilisé pour supprimer sélectivement la libération de neurotransmetteurs aux terminaux présynaptiques avec une précision spatio-temporelle élevée, ouvrant de nouvelles voies pour l’interrogation fonctionnelle des circuits neuronaux à longue portée in vivo .



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