Nouveaux secrets de l'autisme grâce aux cellules souches humaines

Nouveaux secrets de l'autisme grâce aux cellules souches humaines

Un trouble humain qui change la vie, le TSA ou plus communément appelé trouble du spectre autistique, laisse derrière lui un handicap dévastateur. Des études cliniques portant sur plusieurs antécédents familiaux et sur des jumeaux ont montré que certains cas de TSA sont génétiques. Cependant, la majorité n'entre pas dans cette catégorie et survient soudainement, de manière intermittente ou idiopathique, chez les jeunes enfants.

Au Hussman Institute of Autism (HIA) aux États-Unis, une équipe étudie les futures méthodes liées à l’utilisation de cellules souches pluripotentes induites, ou iPSC. Lorsqu’il est induit expérimentalement, un groupe de cellules souches humaines matures provenant de la peau ou du sang a le potentiel de se différencier en la plupart des types de cellules du corps. Depuis 2006, le processus d'intégration et de différenciation a été périodiquement amélioré. "L'un des aspects passionnants du travail avec les iPSC est que nous pouvons étudier l'autisme dans les neurones humains qui possèdent le bagage génétique précis d'un autisme particulier", a déclaré John P. Hussman, directeur exécutif de HIA.

Des « mini-cerveaux » ou organoïdes dérivés des cellules iPS de patients atteints de TSA ont été créés par un autre groupe de recherche de Yale. Il s’avère que les mini-cerveaux TSA sont constitués de neurones inhibiteurs, un type de cellule nerveuse qui prolifère et bloque la production d’une protéine appelée FOXG1, puis ramène ces neurones à leur nombre normal de population.

Une étude financée par le CIRM et dirigée par Rusty Gage sur un modèle de cellules souches secondaires de TSA, qui suggère de nouvelles preuves des anomalies neurodéveloppementales initiales chez les patients atteints de TSA, a été publiée dans la revue Nature Molecular Psychiatry par le Salk Institute (États-Unis) en collaboration avec des scientifiques de l'UC San Diego.

Dans des conditions cliniques, Gage et une équipe de chercheurs ont tenté de générer des cellules iPS, en particulier à partir de patients atteints de TSA sélectionnés, dont la croissance cérébrale était jusqu'à 23 % plus rapide pendant la petite enfance. Dans le cadre d'une étude constante, les chercheurs ont examiné comment les cellules iPS de ces personnes atteintes de TSA sélectionnées se sont développées en cellules souches cérébrales. L’étape suivante de la croissance a transformé ces cellules souches cérébrales en cellules nerveuses. La trajectoire de croissance entière a été cartographiée et comparée à celle de cellules iPS saines provenant d’individus normaux.

En observant attentivement la procédure, l’équipe a rapidement découvert un problème lié à la prolifération des cellules souches cérébrales pour générer de nouvelles cellules nerveuses dans le cerveau. Le processus est appelé neurogenèse. Un excès de cellules nerveuses a été produit parce que les cellules souches cérébrales extraites des cellules ASD-iPS présentaient une neurogenèse supplémentaire par rapport aux cellules souches cérébrales normales. Les cellules nerveuses étaient incapables d’envoyer des signaux et d’établir un système de transmission fonctionnel. En raison du manque de connexions synaptiques entre ces neurones supplémentaires, leurs performances sont restées anormales, représentant une incapacité à être moins efficaces que les neurones sains.

Dans ce cas, l’IGF-1, un médicament actuellement en essai clinique pour le traitement probable de l’autisme, a été utilisé pour traiter les cellules nerveuses. L’équipe a remarqué une correction partielle de l’activité anormale observée dans les neurones TSA. Selon un communiqué de presse de Salk, le groupe prévoit d'utiliser les cellules du patient pour étudier les mécanismes moléculaires à l'origine des effets de l'IGF-1, notamment pour examiner les changements dans l'expression des gènes au cours du traitement.

L'opinion de Gage est la suivante : "Cette technologie nous permet de générer des vues sur le développement de neurones qui ont été têtus dans le passé. Nous sommes enthousiasmés par la possibilité d'utiliser des méthodes de cellules souches pour déchiffrer la biologie de l'autisme et potentiellement rechercher de nouveaux traitements médicamenteux." trouble débilitant.

Inspiré par Richa Verma