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Autisme : les différences dans les cellules nerveuses apparaissent avant la naissance (étude)

PHILADELPHIE – L’autisme est une maladie neurodéveloppementale qui remonte au développement prénatal, même si le diagnostic n’est actuellement possible qu’à partir de 18 mois. Des chercheurs en biopsychiatrie rapportent que les différences relevées dans le cerveau des autistes se manifestaient avant la naissance. Une nouvelle étude réalisée par des scientifiques du King’s College de Londres et de l’université de Cambridge a, en effet, montré que le développement atypique dans les cellules du cerveau humain s’opérait aux tout premiers stades de l’organisation du cerveau, au niveau des cellules individuelles. Ces résultats ont été publiés le 24 août 2020 dans le journal Biological Psychiatry (DOI : 10.1016/j.biopsych.2020.06.014). Selon le Wall Street Journal du 25 mars 2019 et citant des données des Centers for Disease Control and Prevention (CDC), 1 enfant sur 59 est diagnostiqué autiste (troubles du spectre de l’autisme, en anglais autism spectrum disorder) aux Etats-Unis.  

Développement différent des cellules cérébrales

Selon Deepak Srivastava, PhD, du MRC Centre for Neurodevelopmental Disorders et du département de neurosciences fondamentales et cliniques du King’s College London, qui a supervisé l’étude, des cellules souches pluripotentes induites, ou CSPi, ont été utilisées afin de modéliser le développement précoce du cerveau. D’après les résultats, les cellules cérébrales des personnes autistes se développaient différemment de celles des individus typiques.

Au cours de l’étude, les chercheurs ont isolé des échantillons de cheveux de neuf personnes autistes et de six personnes typiques. En traitant les cellules avec une série de facteurs de croissance, les scientifiques ont pu transformer les cellules ciliées en cellules nerveuses, ou neurones, comme celles que l’on trouve dans le cortex ou dans la région du mésencéphale. Les CSPi conservent l’identité génétique de la personne qui a fait l’objet du prélèvement et les cellules recommencent leur développement comme elles l’auraient fait dans l’utérus, permettant ainsi d’observer le développement du cerveau de cette personne.

Des différences qui apparaissent très tôt

Les différences dans les cellules nerveuses des personnes autistes apparaissent avant la naissanceDwaipayan Adhya, docteur en biologie moléculaire au Centre de recherche sur l’autisme de Cambridge et au Département des neurosciences fondamentales et cliniques du King’s College de Londres, a souligné que l’usage des CSPi à partir d’échantillons de cheveux constitue la manière la plus éthique d’étudier le développement précoce du cerveau chez les personnes autistes. En effet, cette méthode contourne la nécessité de faire une recherche sur les animaux. De plus, celle-ci est non invasive et ne nécessite qu’un seul échantillon de cheveux ou de peau.
À différents stades, les auteurs ont examiné l’apparence des cellules en développement et ont séquencé leur ARN, pour voir quels gènes les cellules exprimaient. Au neuvième jour, les neurones en développement des personnes typiques ont formé des « rosettes neuronales », une forme complexe, semblable à un pissenlit, indiquant des neurones en développement typique. Les cellules des personnes autistes formaient des rosettes plus petites ou ne formaient pas de rosettes du tout. Par ailleurs, des gènes clés du développement ont été exprimés à des niveaux inférieurs dans les cellules de personnes autistes.
Aux jours 21 et 35, les cellules des personnes autistes et des personnes typiques différaient de manière significative à plusieurs égards, ce qui suggère que la composition des neurones dans le cortex diffère chez les autistes et les personnes dont le cerveau se développe de manière typique.

John Krystal, PhD, rédacteur en chef de la revue Biological Psychiatry, a déclaré à propos de ces résultats que l’apparition de différences associées à l’autisme dans ces cellules nerveuses montrait que ces différences apparaissaient très tôt dans la vie. Contrairement aux différences observées dans les neurones corticaux, les cellules destinées à se développer en tant que neurones du cerveau moyen – une région du cerveau non impliquée dans le dysfonctionnement de l’autisme – n’ont montré que des différences négligeables entre les personnes typiques et les autistes.

Une meilleure compréhension du développement du cerveau chez les autistes

L’utilisation des CSPi permet d’examiner plus précisément les différences dans les destins cellulaires et les trajectoires des gènes qui se produisent dans les cellules neuronales des personnes autistes et des personnes typiques. Les chercheurs espèrent de ce fait que ces résultats puissent aider à comprendre pourquoi il existe une telle diversité dans le développement du cerveau.

Simon Baron-Cohen, PhD, directeur du Centre de recherche sur l’autisme de Cambridge, qui a codirigé l’étude, a rassuré que même si certaines personnes peuvent craindre que la recherche fondamentale sur les différences entre l’autisme et le cerveau typique au stade prénatal vise à « prévenir », « éradiquer », voire « guérir » l’autisme, ce n’est pas la motivation première de l’étude. Selon lui, les chercheurs prônent des valeurs qui s’opposent à l’eugénisme en valorisant la neurodiversité. De telles études permettront plutôt de mieux comprendre le développement du cerveau chez les autistes et les individus typiques.

Le Dr Krystal d’ajouter que le cerveau est l’ultime boîte noire (black box). Ici, les auteurs ont utilisé des cellules nerveuses dérivées de cellules souches périphériques pour regarder à l’intérieur de cette boîte. Cette importante étude suggère que cela est possible tout en approfondissant notre compréhension de l’autisme.

Dossier complet sur l’autisme

Références & Sources :
Biological Psychiatry (DOI : 10.1016/j.biopsych.2020.06.014)

Personnes responsables et impliquées dans l’écriture de ce dossier :
Seheno Harinjato (Rédactrice chez Creapharma.ch, responsable des infographies), relecture par Xavier Gruffat (pharmacien)

Date de dernière mise à jour du dossier :
27.08.2020

Crédits photos :
Creapharma.ch, Adobe Stock, © 2020 Pixabay

Crédit infographie : 
Pharmanetis Sàrl (Creapharma.ch)

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Informations sur la rédaction de cet article et la date de la dernière modification: 27.08.2020