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Des cerveaux miniatures issus de cellules de la peau «fournissent des informations sur l'autisme»
Les scientifiques ont converti des cellules de peau de patients autistes en cellules souches et les ont cultivées en minuscules cerveaux dans un plat, révélant des mécanismes inattendus de la maladie, selon un rapport publié dans la revue. Cellule.
Les cellules cutanées des patients autistes ont été converties en cellules souches pluripotentes induites.
Les chercheurs affirment que cette méthode leur permet de surmonter les difficultés de compréhension des maladies telles que l'autisme et la schizophrénie qui affectent le développement du cerveau en raison de la complexité des maladies et de la difficulté d'étudier les processus de développement dans les tissus humains.
"Au lieu de partir de la génétique", affirme le Dr Flora Vaccarino, auteure principale et professeur de neurobiologie à la faculté de médecine de Yale à New Haven, "nous avons commencé par étudier la biologie de la maladie elle-même pour essayer d'avoir une fenêtre sur le génome. "
Auparavant, les chercheurs sur l'autisme ont dû passer au crible des génomes de patients pour rechercher des mutations génétiques susceptibles d'expliquer le trouble, puis ont utilisé des modèles animaux ou histologiques pour étudier ces gènes et leurs effets sur le développement du cerveau.
Un certain nombre de gènes de maladies rares ont été identifiés de cette manière, mais plus de 80% des cas d'autisme n'ont toujours pas de cause génétique évidente.
Dr. Vaccarino dit:
"Cette étude souligne l’importance d’utiliser des cellules humaines et de les utiliser dans un test qui pourrait permettre une meilleure compréhension de la physiopathologie de l’autisme et, éventuellement, de meilleurs traitements."
Les chercheurs se sont concentrés sur les personnes autistes qui ont un cerveau élargi, représentant environ un cinquième des cas. Cela a permis de distinguer les caractéristiques cliniques complexes et variées qui empêchent la recherche de facteurs sous-jacents communs.
Après avoir isolé les cellules cutanées de ces individus, ainsi que leurs pères non affectés, à des fins de comparaison, les chercheurs les ont convertis en cellules souches pluripotentes induites (CSPi) qui ont ensuite été cultivées en cervelles miniatures, appelées organoïdes du cerveau.
À quelques millimètres de diamètre, les organites imitent néanmoins les bases du développement précoce du cerveau humain au cours des premiers mois de la gestation.
Lorsque les chercheurs ont analysé les cerveaux miniatures dérivés de patients, ils ont découvert des réseaux d'expression altérés pour les gènes contrôlant le développement neuronal.
«Déséquilibre neuronal»
Un déséquilibre de type neuronal a été créé par des organites montrant une surproduction inattendue de neurones qui inhibent l'activité neuronale, tandis que ceux qui excitaient les partenaires avec lesquels ils étaient câblés n'étaient pas affectés.
En supprimant un seul gène dont l'expression était anormalement accrue chez les patients organoïdes, les auteurs ont pu corriger ce biais. Ce succès suggère qu'il est possible d'intervenir cliniquement pour restaurer l'équilibre neuronal.
D'autres connaissances sur les mécanismes de la maladie suivront lorsque différents groupes scientifiques étendent les organoïdes du cerveau humain à des stades ultérieurs de développement.
Les auteurs actuels vont maintenant utiliser leurs données pour se concentrer sur les mutations ou les changements épigénétiques insaisissables responsables des altérations de l'expression génique et du déséquilibre neuronal observés dans l'étude.
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