Publié le 20 février 2026. Des chercheurs du MIT ont identifié un biomarqueur cérébral, mesurable chez l’humain et la souris, qui pourrait accélérer le développement de traitements pour le syndrome du X fragile, la forme d’autisme héréditaire la plus fréquente.
- Une analyse des ondes cérébrales révèle des différences spécifiques entre les individus atteints du syndrome du X fragile et les personnes neurotypiques, des différences qui se retrouvent également dans un modèle murin de la maladie.
- Ce biomarqueur permet de suivre l’efficacité de traitements potentiels, comme l’arbaclofen, dès les premières administrations.
- La collaboration internationale et le partage de données ont été essentiels à cette découverte, ouvrant la voie à des recherches translationnelles plus efficaces dans d’autres troubles neurologiques.
Le développement de nouveaux traitements pour les troubles neurologiques, notamment les troubles du spectre autistique, est souvent freiné par le manque d’outils objectifs pour évaluer leur efficacité. De nombreux traitements prometteurs chez les animaux s’avèrent décevants lors des essais cliniques chez l’homme. Identifier un indicateur biologique fiable, commun aux espèces, pourrait donc révolutionner la recherche dans ce domaine.
Une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), en collaboration avec des scientifiques aux États-Unis et au Royaume-Uni, a annoncé avoir trouvé un tel biomarqueur dans le syndrome du X fragile. Leur étude, publiée dans la revue Communications Naturales, se concentre sur l’analyse des ondes cérébrales.
Dirigée par Sara Kornfeld-Sylla et le professeur Mark Bear, l’équipe a comparé l’activité cérébrale de garçons et d’hommes atteints ou non du syndrome du X fragile, ainsi que celle de souris mâles présentant ou non la mutation génétique responsable du trouble. L’originalité de l’approche réside dans la méthode d’analyse développée par Kornfeld-Sylla, qui a permis de mettre en évidence des schémas spécifiques et constants de différences dans les ondes cérébrales de basse fréquence, observés à tous les âges chez les deux espèces.
Des expériences complémentaires menées sur des souris ont révélé que ces ondes cérébrales sont liées à l’activité d’une population spécifique de neurones inhibiteurs. Le biomarqueur s’est avéré capable de détecter les effets, même d’une seule dose, d’un traitement prometteur pour le syndrome du X fragile, l’arbaclofen, qui vise à renforcer l’inhibition cérébrale.
« Cette recherche rassemble des ensembles de données provenant de différentes sources et établit un lien entre l’activité des ondes cérébrales observée chez les patients atteints du syndrome du X fragile et celle observée dans les modèles murins de la maladie », explique Kornfeld-Sylla, qui a obtenu son doctorat au laboratoire de Bear en 2024. « La connexion entre les espèces et la collaboration entre les équipes rendent cette étude particulièrement passionnante. »
Mark Bear, membre de l’Institut Picower pour l’apprentissage et la mémoire et du Département des sciences du cerveau et des sciences cognitives du MIT, souligne l’importance d’avoir un outil permettant de comparer directement l’activité cérébrale chez l’homme et chez l’animal.
« Grâce à cette méthode mini-invasive, applicable à la fois chez la souris et chez l’humain, nous pouvons nous poser la question suivante : si un traitement médicamenteux affecte cette signature cérébrale chez la souris, à quelle dose ce même traitement modifie-t-il cette même signature chez l’humain ? »
Mark Bear, professeur au MIT
L’étude a porté sur la mesure de l’électroencéphalogramme (EEG) sur le lobe occipital des humains et sur la surface du cortex visuel des souris. Les chercheurs ont analysé la puissance des ondes cérébrales sur l’ensemble du spectre de fréquences, confirmant des observations antérieures concernant des perturbations des ondes cérébrales de basse fréquence chez les adultes atteints du syndrome du X fragile. Ils ont également montré, pour la première fois, comment ces perturbations évoluent chez les enfants atteints de ce trouble.
Pour faciliter la comparaison entre les espèces, Kornfeld-Sylla a soustrait l’activité de fond afin d’isoler uniquement les fluctuations périodiques de puissance, c’est-à-dire les ondes cérébrales, à chaque fréquence. Elle a également choisi de ne pas regrouper les ondes cérébrales par fréquence, comme cela est habituellement fait (en bandes delta, thêta, alpha, bêta et gamma), afin de pouvoir comparer directement les spectres de puissance des humains et des souris. Cette approche s’est avérée cruciale, car les schémas significatifs observés chez les souris se manifestaient dans une bande de basse fréquence différente de celle des humains (thêta contre alpha).
Les chercheurs ont constaté qu’un pic de puissance des ondes de basse fréquence est décalé vers une fréquence plus lente chez les personnes et les souris atteintes du syndrome du X fragile par rapport aux individus neurotypiques. Chez les jeunes garçons et les souris atteints du syndrome, la puissance de ce pic est également réduite.
L’étude a également révélé que ce pic est en réalité composé de deux sous-pics distincts, et que le sous-pic de fréquence la plus basse est celui qui varie spécifiquement avec le syndrome du X fragile. Les chercheurs ont ensuite démontré que la manipulation de l’activité de certains neurones inhibiteurs, les interneurones exprimant la somatostatine, affecte spécifiquement ce sous-pic.
Les interneurones de la somatostatine exercent leurs effets via le neurotransmetteur GABA, et des études antérieures suggèrent que la réceptivité au GABA est réduite dans le syndrome du X fragile. L’arbaclofen, un médicament qui renforce l’activité du GABA, a donc été testé. Les résultats ont montré qu’une seule dose d’arbaclofen augmentait la puissance du sous-pic clé chez les souris atteintes du syndrome du X fragile, réduisant ainsi le déficit observé chez les jeunes animaux.
« Il s’agit d’une preuve de concept que le traitement médicamenteux peut modifier ce phénotype de manière aiguë, en le rapprochant de l’état normal. »
Mark Bear, professeur au MIT
Kornfeld-Sylla souligne que des perturbations similaires des ondes cérébrales de basse fréquence peuvent également être observées dans d’autres troubles neurologiques, ce qui suggère que ce biomarqueur pourrait avoir un impact significatif sur les futures recherches en neurosciences translationnelles.
Cette recherche a été soutenue par les National Institutes of Health, la National Science Foundation, la FRAXA Foundation, la Pierce Family Fragile X Foundation, l’Autism Science Foundation, le Thrasher Research Fund, l’Université Harvard, la Simons Foundation, Wellcome, le Biotechnology and Biological Sciences Research Council et la Freedom Together Foundation.