Potentiel thérapeutique de la neuromodulation optogénétique

Therapeutic potential of optogenetic neuromodulation

¹ Équipe dynamique et pathophysiologie des réseaux neuronaux, centre interdisciplinaire de recherche en biologie, CNRS UMR 7241, Inserm U1050, Collège de France, 11, place Marcelin Berthelot, 75005 Paris, France
² AP-HP, hôpital Henri Mondor, service de neurochirurgie, 94000   Créteil, France
³ Inserm, U955, équipe 14, 94000   Créteil, France
⁴ Université Paris Est, faculté de médecine, 94000 Créteil, France
⁵ CNRS UMR 8197, Inserm U1024, institut de biologie de l’école normale supérieure, 46, rue d’Ulm, 75005 Paris, France

^a marie.vdc@gmail.com
^b guillaume.dugue@ens.fr

Résumé

Apparues dans le courant des années 2000, les techniques de neuromodulation optogénétique ont considérablement accru notre pouvoir d’analyse du fonctionnement des systèmes nerveux en permettant l’utilisation d’impulsions lumineuses pour l’excitation et l’inhibition de populations neuronales ciblées génétiquement. Après avoir été adoptées de manière fulgurante par la communauté des neurosciences fondamentales, ces techniques sont aujourd’hui en passe d’ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques. La neuromodulation optogénétique est un outil de choix pour l’étude de la physiopathologie de maladies neurologiques et neuropsychiatriques dans un certain nombre de modèles animaux. Elle pourrait ainsi accélérer la découverte de nouvelles stratégies thérapeutiques. De nouveaux traitements employant des protocoles de neuromodulation optogénétique pourraient également voir le jour à moyen terme, dans le but de traiter des maladies telles que l’épilepsie pharmaco-résistante et certains types de dégénérescences rétiniennes héréditaires, pour lesquelles il n’existe pas de solution thérapeutique satisfaisante.

Abstract

Optogenetic neuromodulation techniques, which have emerged during the last 15 years, have considerably enhanced our ability to probe the functioning of neural circuits by allowing the excitation and inhibition of genetically-defined neuronal populations using light. Having gained tremendous popularity in the field of fundamental neuroscience, these techniques are now opening new therapeutic avenues. Optogenetic neuromodulation is a method of choice for studying the physiopathology of neurological and neuropsychiatric disorders in a range of animal models, and could accelerate the discovery of new therapeutic strategies. New therapeutic protocols employing optogenetic neuromodulation may also emerge in the near future, offering promising alternative approaches for disorders which lack appropriate treatments, such as pharmacoresistant epilepsy and inherited retinal degeneration.