En Californie, l'équipe de l'étude Disruption of GRIN2B Impairs Differentiation in Human Neurons, qui date du 21 juin 2018, répond par l'affirmatif.
Il est prouvé, dans de nombreuses recherches, qu'une mutation du gène GRIN2B cause l'autisme (Endele et al., 2010, O'Roak et al., 2011). Ces résultats ont été corroborés par d'autres études (Dimassi et al, 2013, Freunscht et al., 2013, Hu et al., 2016).
Le gène GRIN2B
Chez les souris porteuses de cette mutation à l'état homozygote, un décès postnatal était observé. Chez les souris hétérozygotes, une réduction de l'expression du GRIN2B était observée mais elles survivaient. Les mutations de ce gène chez les humains ont de fortes probabilités de mener à une perte de fonction (se réfère dans l'article à une déficience intellectuelle et à l'autisme), car ce gène aide les neurones à communiquer entre eux. Les études montrent donc que le rôle du GRIN2B varie en fonction de l'espèce.
Cette étude va donc s'intéresser au rôle de ce gène, sur le plan neuro-développemental dans le cerveau humain.
La méthode
Ils ont prélevé des cellules souches dans de la peau. Par génie génétique, ils ont reprogrammé ces cellules pour en faire des cellules souches neurales (NPCs), des neurones à en devenir.
Ces prélèvements se sont faits sur deux personnes contrôle en bonne santé et une personne test autiste présentant un développement "différé", un retard intellectuel et une hypotonie. Les neurones issus des personnes contrôle sont nommés RD et LOF et les neurones issus du patient sont nommés RP-F1, RP-F2, RP-S1 et RP-S2.
Ils vont effectuer différentes mesures sur les NPCs. RD est porteur hétérozygote de la mutation GRIN2B tandis que LOF est porteur homozygote. La présence de cette mutation dans le développement est normale. Ce que rappelle l'introduction de la recherche. Cette mutation est présente au stade embryonnaire disparaît pour laisser la place à GRIN2A au stade postnatal. Ensuite, ils vont tenter de réduire GRIN2B sur RD et LOF. Les résultats montrent bien que le développement des neurones RD et LOF sont matures après réduction de GRIN2B.
Chez le patient, il détecte une mutation hétérozygote de GRIN2B, qui diminue le glutamate. Sur les NPCs "réparées" issues du patient, ils observent des hauts niveaux de GRIN2B et faible niveau de KI67 et MET. KI67 et MET sont des marqueurs pour mesurer les différents états du neurone : plus ils sont présents plus c'est signe d'immaturité. Ici, ils ont donc échoués dans la "réparation" des cellules. Ils vont donc tenter de modifier cela sur le plan pharmacologique. Une perte de GRIN2B a un impact sur les récepteurs NMDA du glutamate et augmente KI67 et MET. En appliquant deux concentrations d'APV qui contiennent du GRIN2B, ils ont observé une augmentation significative de KI67 et MET et une baisse de l'expression du GRIN2B.
Pour vérifier s'il existe un impact fonctionnel de ces modifications génétiques, ils vont tester la réponse des récepteurs NMDA sur les cellules contrôle, patient, RD et LOF. Les trois lignes de cellules défectueuses en GRIN2B montrent une réponse diminuée aux récepteurs NMDA comparé aux cellules de la ligne contrôle.
Cela démontre que la stimulation des récepteurs NMDA affecte le développement neuronal.
L'étude démontre donc l'importance de l'étude des gènes dans le développement neuronal. L'autisme prenant tout un spectre de forme, cette étude suggère également que peut-être les autres gènes, connus pour avoir une fonction synaptique essentielle, peuvent jouer un rôle clef dans le développement des neurones.