Publié le 2024-02-21 14:30:00. Des recherches récentes mettent en lumière une convergence inattendue dans les mécanismes biologiques à l’œuvre dans l’autisme, suggérant que différentes mutations génétiques pourraient finalement affecter les mêmes processus de développement cérébral. Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension et le traitement de ce trouble neurodéveloppemental complexe.
- Des variantes génétiques associées à l’autisme convergent vers des perturbations communes dans la maturation des neurones et d’autres processus clés du développement cérébral.
- L’étude, menée sur des organoïdes cérébraux, confirme l’hypothèse selon laquelle des causes génétiques diverses peuvent influencer des voies cérébrales communes.
- Les résultats pourraient aider à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour l’autisme.
Des chercheurs ont découvert que, malgré des points de départ différents, les variations génétiques liées à l’autisme finissent par perturber les mêmes mécanismes fondamentaux dans le cerveau en développement. Cette convergence, observée grâce à une approche innovante utilisant des organoïdes cérébraux, renforce l’idée que l’autisme, dans sa diversité, pourrait être caractérisé par un ensemble de processus biologiques communs.
L’étude, publiée dans la revue Nature, a consisté à transformer les cellules cutanées et sanguines de 55 personnes autistes en cellules souches, puis à les développer en organoïdes corticaux – des modèles tridimensionnels du cerveau en laboratoire. Ces organoïdes ont été surveillés pendant environ 100 jours, permettant aux scientifiques d’observer l’évolution des effets des différentes variantes génétiques.
Au début du processus, chaque variante génétique semblait agir de manière indépendante. Cependant, au fil du temps, les chercheurs ont constaté que toutes perturbaient les mêmes voies moléculaires, notamment celles impliquées dans la différenciation neuronale, la formation des synapses et le remodelage de la chromatine – le processus qui contrôle l’expression des gènes. Un réseau central de gènes semble agir comme un point de convergence, influençant l’activité d’autres gènes impliqués dans le développement cérébral.
Selon le professeur Jürgen Knoblich, de l’Université de médecine de Vienne, qui n’a pas participé à l’étude, « proposer quelque chose n’est pas la même chose que le démontrer ». Il salue cette recherche comme une avancée significative, ajoutant :
« Vraiment héroïque ! »
Jürgen Knoblich, professeur de biologie synthétique à l’Université de médecine de Vienne
Les organoïdes dérivés de 11 personnes atteintes d’autisme dit « idiopathique » (sans cause génétique clairement identifiée) n’ont pas montré de changements convergents, probablement parce que les effets génétiques dans ces cas sont plus subtils. Les chercheurs élargissent désormais leur étude pour inclure davantage de variantes et de lignées cellulaires provenant de personnes atteintes d’autisme idiopathique.
Le professeur Daniel Geschwind, de l’Université de Californie à Los Angeles, principal investigator de l’étude, souligne l’importance d’étudier un grand nombre de variantes différentes pour découvrir une biologie commune :
« Le nombre de lignées, le nombre de variantes, le nombre de réplications : cela n’a jamais été fait auparavant. »
Daniel Geschwind, professeur de génétique humaine, de neurologie et de psychiatrie à l’Université de Californie à Los Angeles
Des études antérieures, dont une du groupe de recherche du professeur Knoblich, avaient déjà introduit des variantes liées à l’autisme dans des organoïdes cérébraux, mais sans tenir compte du contexte génétique global. Cette nouvelle étude apporte une perspective plus complète en considérant l’influence du fond génétique.
Cependant, le professeur Kristina Tammimies, du Karolinska Institutet, relève que les organoïdes utilisés dans l’étude sont principalement constitués de neurones excitateurs et ne comprennent pas d’autres types de cellules cérébrales importants, comme les interneurones inhibiteurs. Elle explique :
« C’est une excellente compilation de travaux. »
Kristina Tammimies, professeur agrégé de génétique médicale au Karolinska Institutet
Elle ajoute que l’équilibre entre les neurones excitateurs et inhibiteurs est crucial dans l’autisme, et que l’absence d’interneurones pourrait signifier que certains mécanismes biologiques clés ne sont pas entièrement pris en compte. Néanmoins, elle estime que cette étude confirme des soupçons de longue date et fournit aux neuroscientifiques des outils plus puissants pour étudier le développement du cerveau dans l’autisme.
À l’avenir, ces changements biologiques partagés pourraient servir de biomarqueurs pour le dépistage de médicaments ou pour tester des thérapies potentielles. Les chercheurs prévoient de collecter des données moléculaires, cellulaires et électrophysiologiques à partir des organoïdes cérébraux afin d’identifier des sous-ensembles de gènes et de processus où la convergence est la plus marquée.