Traduction : J.V.
Les scientifiques se dirigent sur une place clé dans le cerveau pour le risque d'autisme
4 mai 2013 – SFARI / IMFAR
Brain
Maps
L’analyse de l'expression des gènes peut aider à diagnostiquer le rôle des
gènes candidats pour l'autisme.
En analysant
les profils d'expression de neuf gènes candidats pour l'autisme, les chercheurs
ont identifié une population de cellules et un temps de sélection au cours du
développement du fœtus qui peuvent être la clé de la maladie.
Les
chercheurs, membres du laboratoire de Matthew State de l'Université Yale, ont
présenté les résultats préliminaires de ces travaux vendredi à la Conférence
internationale 2013 pour Autism Research à San Sebastián, en Espagne.
L'équipe
de State a précédemment identifié ces neuf candidats par séquençage des exomes
- les portions codant pour des protéines du génome - de centaines de familles
qui ont un enfant avec l'autisme. Chacun des gènes s'est avéré être muté dans
deux ou plusieurs personnes atteintes d'autisme.
Lors
d'une conférence publique tenue à la Fondation Simons à New York en Avril,
State a dit que quand il a demandé à un collègue biologiste cellulaire comment
explorer davantage le rôle de ces mutations, la réponse du collègue, c'est
qu'ils doivent d'abord déterminer sur quel type de cellule se concentrer et
quel moment du développement est le plus pertinent pour l'autisme.
La même
mutation peut avoir des effets différents dans diverses cellules, et à des
moments différents, ce qui rend difficile de déterminer le rôle des mutations
qui jouent dans l'autisme.
L'équipe
de State a utilisé une base de données accessible au public appelée BrainSpan
qui cartographie l'expression du gène dans différentes régions du cerveau du
développement du fœtus à l'adolescence et l'âge adulte. State s’est déplacé en
Mars à l'Université de Californie, San Francisco, où il est directeur de
l'Institut Langley Porter Psychiatric.
En
analysant les données d'expression génique des gènes candidats, les chercheurs
se sont dirigés sur un ensemble spécifique de neurones dans le cortex
préfrontal et le cortex somatosensoriel primaire moteur à un moment qui est à
mi-chemin à travers le développement du fœtus. Ils peuvent étudier les effets
des mutations dans ces cellules dans des modèles animaux, ou utiliser des
cellules souches humaines pour générer des neurones avec les mutations.
«Nous
avons des généticiens et des neurobiologistes qui travaillent ensemble, c'est
incroyable", dit Thomas Bourgeron, directeur de l’Unité des fonctions
cognitives et de la génétique humaine à l'Institut Pasteur de Paris, qui
n'était pas impliqué dans l'étude. "Le lien entre les mutations génétiques
et l'expression des gènes est si important."
State et
son équipe ont créé un réseau intégrant les 9 gènes candidats et 20 autres dont
les modes d'expression du gène sont corrélés plus étroitement avec eux. Ils ont
également
examiné
une liste de gènes candidats de second rang - ceux mutés dans au moins une
personne avec autisme - et ont constaté que ces gènes sont plus susceptibles de
faire partie du réseau que de se produire par hasard.
"L'hypothèse
est que si les gènes partagent étroitement des modes d'expression à travers le
développement, il y a une bonne probabilité qu’à un certain moment, ils sont
impliqués dans une fonction partagée», a déclaré State à la conférence d’avril.
Les
chercheurs ont également examiné le point dans le temps et dans l'espace au cours
duquel la plupart des gènes dans le réseau sont exprimés. Ce sommet a lieu à
mi-chemin à travers le développement du fœtus, dans le cortex préfrontal et le
cortex somatosensoriel.
"Les
résultats aident à mettre ces neuf gènes dans le contexte du développement»,
explique Daniel Geschwind, distingué président en génétique humaine et
professeur de neurologie et de psychiatrie à l'Université de Californie, Los
Angeles École de médecine. Geschwind n'était pas impliqué dans cette étude,
mais travaille sur une approche similaire.
Les gènes
exprimés dans le réseau de State ont tendance à être impliqués dans le
développement neuronal et la différenciation, la croissance des axones -
projections neuronales qui forment les connexions avec d'autres neurones - et
la transcription de l'ARN à partir d'ADN, selon Jeremy Willsey, étudiant
diplômé dans le laboratoire de State qui a présenté la recherche vendredi.
Les
chercheurs disposent de données préliminaires provenant d'une base plus fine à
l'Institut Allen pour la science du cerveau à Seattle, qui a cartographié
l'expression des gènes dans des types cellulaires spécifiques du cerveau. Ils
ont constaté, par exemple, que les profils d'expression des gènes semblent
converger sur les neurones qui produisent le glutamate, un messager chimique dans
le cerveau qui a été liée à l'autisme.
Les
données d'imagerie cérébrale et une meilleure information clinique de personnes
avec les diverses mutations aideraient les chercheurs à interpréter les
résultats, dit Bourgeron.
Le réseau
permet également aux chercheurs de prioriser les gènes de la liste des 100
candidats de second rang pour une étude plus approfondie. «Cela nous donne un
moyen de réduire la liste et de le traduire pour la compréhension des
suites", a déclaré Willsey.
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