En analysant le cerveau de souris, des chercheurs ont découvert comme une mutation nommée CHD8 pouvait altérer le développement du cerveau et son fonctionnement cognitif pour causer l'autisme.
Des chercheurs des Etats-Unis et du Canada ont trouvé que les mutations du gène CHD8 altéraient l'expression des gènes chez les souris, nuisant aux fonctions cognitives et augmentant le volume du cerveau. Ces deux caractéristiques sont présentes chez les humains avec autisme qui ont les mutations du gène CHD8. En outre, les chercheurs ont trouvé que les changements dans l'expression des gènes, comme des mutations du gène CHD8, se produisent dans le développement précoce du cerveau et se poursuivent durant le cours de la vie.
Ces deux caractéristiques sont présentes chez les autistes porteurs de la mutation CHD8. En outre, les chercheurs ont découvert que le changement dans l'expression du gène qui aboutit à la mutation CHD8 arrive dans le développement précoce du cerveau et se poursuit par la suite.
L'étude menée par Alex Nord, de University of California-Davis a récemment publié une étude dans Nature Neuroscience.
Selon le CDC ou Centers for Disease Control and Prevention, environs 1 enfant sur 68 a été diagnostiqués autiste aux Etats-Unis, avec une fréquence quatre fois plus importante chez les garçons par rapport aux filles.
Pendant que les causes précises de l'autisme ne sont pas encore clairement établies, les études pointent des facteurs environnementaux et génétiques. Les mutations dans le gène CHD8 sont considérées comme une des causes génétiques.
L'étude de la mutation CHD8 chez les souris
Localisée sur le chromosome 14, CHD8 est connu pour encoder les protéines responsables du conditionnement de l'ADN, qui régule l'expression des gènes dans les cellules durant le développement.
Normalement, les humains ont deux copies fonctionnelles du gène CHD8. Dans certains cas rares d'autisme, une copie du gène est mutée et ses fonctions sont perdues.
Nord et ses collègues ont utilisé des souris pour leur étude, dans le but d'avoir une meilleure compréhension de l'influence du gène CHD8 dans le développement du cerveau. L'équipe note qu'environs 85% des gènes des souris sont codés de façon similaire aux gènes humains. Cela signifie que les changements dans l'ADN des souris simuleront les changements dans l'ADN humain, en faisant des rongeurs un bon modèle pour l'étude des mutations génétiques. En outre, les chercheurs ont montré que les manifestations comportementales des souris sont similaires à celles des humains.
"Les tests comportementaux des souris nous donne des informations sur la sociabilité, l'anxiété et la cognition", explique Nord. "A partir de là, nous pouvons examiner les changements aux niveaux anatomique et cellulaire pour trouver les liens au travers de ces dimensions. C'est crucial de comprendre la biologie des troubles tel que l'autisme."
Comment les mutations CHD8 affectent le cerveau
En utilisant l'édition génétique CRISPR/Cas9, les chercheurs ont élevé les souris qui possèdent seulement une copie du gène CHD8 et ils ont regardé comment cela affecté le développement cérébral.
Chez les souris avec les deux copies fonctionnelles du gène CHD8, les chercheurs ont trouvé que l'expression du gène CHD8 culminait tôt dans le développement du cerveau.
Mais chez les souris avec seulement une copie fonctionnelle de CHD8, la prolifération cellulaire augmentait significativement très tôt dans le développement du cerveau, and les rongeurs présentaient une taille de cerveau plus importante, ce qui est souvent le cas chez les humains autistes.
De plus, l'équipe a trouvé que les souris avec la mutation du gène CHD8 connaissent des changements dans l'expression du gène durant le reste de leur vie.
Par ailleurs, les chercheurs ont démontré que de tels changements interféraient avec la fonction des synapses qui sont les structures qui permettent la communication des cellules du cerveau.
Ces changements dans le cerveau mènent à des troubles cognitifs chez les rongeurs, incluant un apprentissage et une mémoire pauvres. Les résultats suggèrent que les mutations du gène CHD8 n'affectent pas seulement le développement du cerveau, mais ils continuent aussi d'affecter le fonctionnement du cerveau durant la vie adulte.
Les chercheurs pensent que leur résultat offre un aperçu à l'une des causes de l'autisme, ce qui pourrait paver un chemin pour plus développer plus de nouveaux traitements.
"Durant des années, les buts des découvertes sur les drogues et les traitements ont été basés sur une boîte noire inconnue de ce qu'il se passerait dans le cerveau" dit Nord. "Maintenant, en utilisant les approches génétiques pour étudier l'impact de mutations spécifiques, nous essayons de construire des modèles cohérents qui se relient au contrôle génétique du développement du cerveau avec les comportements les fonctions cérébrales." Alex Nord
