« Un syndrome rare lié à l’autisme pourrait aider à expliquer les origines de la maladie », a rapporté BBC News. Le radiodiffuseur a déclaré que dans la recherche d’indices sur l’autisme, les scientifiques ont examiné une maladie rare appelée syndrome de Timothy, qui peut provoquer un comportement autistique. Bien que l’on pense que seulement 20 personnes souffrent de cette maladie dans le monde entier, cela est intéressant car la cause a été identifiée comme étant un défaut génétique unique.

Dans une nouvelle étude de laboratoire, les scientifiques ont pris des cellules cutanées de deux personnes atteintes du syndrome de Timothy et les ont converties en cellules nerveuses pour une série d’expériences. Ils ont trouvé que les types de cellules nerveuses qui se développaient différaient de ceux des personnes sans syndrome de Timothée, et que l’activité de gènes spécifiques variait dans ces cellules.

Bien que les scientifiques aient trouvé qu’une de ces différences dans l’activité des gènes pouvait être inversée par un médicament expérimental particulier au laboratoire, il n’est pas clair si cela aurait un quelconque avantage pratique chez les personnes atteintes du syndrome de Timothée. On ne sait pas non plus dans quelle mesure les résultats représentent ce qui se passe dans la plupart des troubles du spectre autistique, qui ne sont pas causés par ce syndrome. Dans l’ensemble, une étude plus approfondie des cellules nerveuses du syndrome de Timothy et des études animales du syndrome seront nécessaires pour comprendre le syndrome de Timothée et ses implications pour l’autisme.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Université de Stanford et d’autres centres de recherche aux États-Unis et au Japon. Il a été financé par les National Institutes of Health des États-Unis, l’Institut national américain de la santé mentale, l’Institut californien de médecine régénérative et la Fondation Simons pour la recherche sur l’autisme. L’étude a été publiée dans la revue à comité de lecture Nature Medicine.

Cette histoire a été couverte de manière équilibrée par BBC News. Il a expliqué que le syndrome de Timothy est une cause rare de l’autisme et a inclus une citation d’un des chercheurs qui a mis les résultats de cette recherche de laboratoire exploratoire dans le contexte.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Cette recherche de laboratoire a examiné les effets d’une maladie extrêmement rare appelée syndrome de Timothy, qui cause une série de problèmes, y compris les problèmes de rythme cardiaque, le retard de développement, et généralement les troubles du spectre autistique. Les personnes atteintes de cette maladie meurent généralement dans l’enfance de leurs problèmes cardiaques. Selon la National Library of Medicine des États-Unis, il n’y a que 20 cas signalés dans le monde.

La condition est causée par une mutation dans un gène appelé CACNA1C, qui est impliqué dans la production de canaux calciques, des structures protéiques clés qui permettent aux cellules de contrôler le flux d’atomes (ions) chargés électriquement dans les cellules. Le flux d’ions calcium est impliqué dans une gamme de fonctions cellulaires importantes, y compris la génération de signaux électriques, la communication de cellule à cellule et la régulation de certains gènes.

L’étude a examiné comment la mutation du syndrome de Timothy affecte les cellules du cerveau, pour essayer de comprendre comment cela pourrait conduire à l’autisme chez les personnes touchées. Bien que la plupart des personnes atteintes d’autisme n’aient pas le syndrome de Timothée, les chercheurs espéraient que la compréhension de ce syndrome rare permettrait de faire la lumière sur les changements du cerveau qui pourraient causer les formes les plus courantes de l’autisme. Cela pourrait aussi les aider à identifier des médicaments qui pourraient aider à traiter l’autisme, mais ce serait un objectif à plus long terme.

La recherche en laboratoire est la façon la plus appropriée d’enquêter sur ce type de question, car il serait difficile de faire ce genre de recherche chez les humains.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont pris des cellules cutanées de deux personnes atteintes du syndrome de Timothy et trois personnes sans syndrome de Timothy (contrôles). Ils ont utilisé des techniques récemment développées pour «reprogrammer» les cellules de la peau pour devenir des cellules souches en laboratoire. Les cellules souches sont des cellules de «bloc de construction» qui peuvent se développer dans n’importe quelle forme de cellule dans le corps. Les chercheurs ont traité les cellules souches d’une manière qui les a encouragées à se développer en types de cellules nerveuses (neurones) trouvées dans la région externe du cerveau humain, dans une zone appelée le cortex. Ils ont ensuite étudié comment les cellules nerveuses dérivées du syndrome de Timothy différaient des cellules nerveuses témoins normales.

Les cellules nerveuses transmettent des signaux en utilisant des impulsions électriques, qu’ils génèrent en contrôlant le flux d’atomes chargés électriquement (ions) à travers la membrane de la cellule. Étant donné que le syndrome de Timothy est causé par une mutation dans un gène qui produit une protéine impliquée dans le transport des ions calcium, les chercheurs se sont intéressés à savoir si les cellules nerveuses du syndrome de Timothy agissaient de façon similaire pour contrôler les cellules nerveuses. .

Le flux de calcium dans les cellules influe également sur les gènes qui sont activés dans les cellules, de sorte que les chercheurs ont également examiné si cela a été affecté dans les cellules nerveuses du syndrome de Timothy. Ils ont également examiné si les cellules nerveuses provenant de personnes atteintes du syndrome de Timothy étaient du même type que les cellules nerveuses de contrôle. Ils l’ont fait en recherchant des gènes qui ne sont activés que dans des types spécifiques de cellules nerveuses. Les chercheurs ont également utilisé des souris génétiquement modifiées portant la mutation du syndrome de Timothy pour voir si leurs cellules cérébrales ont montré des effets similaires.

Ils ont également étudié l’effet des médicaments qui bloquent le flux de calcium dans la cellule à travers le canal protéique affecté par le syndrome de Timothy.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont découvert qu’un nombre similaire de cellules nerveuses pouvaient être obtenues à partir du syndrome de Timothy reprogrammé et des cellules souches témoins, et que les cellules pouvaient se diviser et croître de manière similaire. Les cellules nerveuses transmettent des messages en utilisant des impulsions électriques, et les cellules nerveuses du syndrome de Timothée ont des propriétés électriques légèrement différentes pour contrôler les cellules nerveuses. À un moment précis de la signalisation électrique, les cellules nerveuses du syndrome de Timothy ont permis à plus de calcium d’y pénétrer que les cellules nerveuses témoins.

L’activité de certains gènes diffère également entre les cellules nerveuses du syndrome de Timothée et les cellules nerveuses témoins. De ces gènes, il a déjà été suggéré que 11 jouent un rôle dans les troubles du spectre autistique ou de la déficience intellectuelle.

Une plus grande proportion des cellules nerveuses du syndrome de Timothée que les cellules nerveuses de contrôle se sont avérées ressembler aux nerfs trouvés dans la couche supérieure du cortex. En outre, moins de cellules nerveuses du syndrome de Timothy ressemblaient aux nerfs trouvés dans la couche inférieure du cortex. En particulier, les chercheurs ont constaté que moins de cellules nerveuses du syndrome de Timothy commuté sur un gène appelé SATB2, qui est normalement allumé dans un type spécifique de la cellule nerveuse de la couche inférieure. Les chercheurs ont également trouvé moins de cellules nerveuses cérébrales produisant SATB2 chez des souris portant la mutation du syndrome de Timothy.

Davantage de cellules nerveuses du syndrome de Timothy humain ont activé un gène appelé TH, qui produit une enzyme importante pour la signalisation normale entre les cellules du système nerveux. Cependant, cette activité TH accrue n’a pas été trouvée dans le cerveau des souris portant la mutation du syndrome de Timothy. Au cours des tests de laboratoire, les chercheurs ont pu réduire l’activité du gène TH en traitant les souris avec un produit chimique appelé roscovitine.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu que leurs résultats ont fourni des «preuves solides» que le gène CACNA1C, qui est muté dans le syndrome de Timothy, régule normalement le développement des cellules nerveuses dans le cortex du cerveau. Ils disent que cela offre « de nouvelles idées sur les causes de l’autisme chez les personnes atteintes du syndrome de Timothée ».

Conclusion

Cette étude a permis aux chercheurs de mieux comprendre les effets de la mutation du syndrome de Timothy sur les cellules nerveuses en laboratoire. Ce type de recherche a été rendu possible grâce aux progrès scientifiques récents qui permettent aux chercheurs de produire différents types de cellules, y compris des nerfs, à partir de cellules souches dérivées de cellules cutanées adultes. Cela leur a fourni un approvisionnement en cellules nerveuses qui ne doivent pas provenir du cerveau des gens ou des animaux. Les résultats peuvent être plus représentatifs de ce qui se passe chez les humains que si les chercheurs ont seulement étudié des cellules de souris qui ont été génétiquement modifiées pour porter la mutation du syndrome de Timothy. Il est peu probable que l’étude de ces cellules nerveuses dérivées de la peau soit entièrement représentative des complexités du cerveau humain en développement, mais elle est probablement la meilleure méthode actuellement disponible.

Il est important de noter que même si le médicament expérimental roscovitine réduit l’activité d’un gène dans les cellules nerveuses dérivées de la peau des personnes atteintes du syndrome de Timothy, on ne sait pas si cela apporterait un bénéfice pratique aux personnes atteintes de ce syndrome. Beaucoup plus de recherches en laboratoire et sur les animaux seraient nécessaires pour évaluer les effets potentiels (y compris les effets secondaires) de ce médicament ou de médicaments similaires avant qu’ils puissent être testés sur les personnes atteintes de ce syndrome. Il est également intéressant de noter que le syndrome de Timothy est une cause très rare de l’autisme. Il n’est pas clair dans quelle mesure ces résultats s’appliquent à des formes plus communes de l’autisme.

Dans l’ensemble, une étude plus approfondie de ces cellules nerveuses du syndrome de Timothy et des modèles animaux du syndrome sera nécessaire pour confirmer les résultats et améliorer notre compréhension de la maladie.