D'Asperrance vers Asperance...

Les neuroscientifiques inversent les symptômes de l'autisme

Allumer un gène tard dans la vie peut restaurer un comportement typique chez les souris.

 Article de Anne Trafton | MIT Nouvelles Bureau  Février 17, 2016 Enquêtes de presse

L'autisme a des causes génétiques diverses, dont la plupart sont encore inconnus. Environ 1 pour cent des personnes atteintes d'autisme ont un gène manquant appelé Shank3, qui est critique pour le développement du cerveau. Sans ce gène, les individus développent des symptômes de l'autisme typique, y compris les comportements répétitifs et d'éviter les interactions sociales.

Dans une étude sur des souris, les chercheurs du MIT ont montré qu'ils peuvent inverser certains de ces symptômes comportementaux en tournant le gène de retour plus tard dans la vie, permettant au cerveau de se rebrancher correctement.

"Cela donne à penser que, même dans le cerveau adulte, nous avons plasticité profonde dans une certaine mesure», dit Guoping Feng, un professeur du MIT de cerveau et les sciences cognitives. "

Il  y a de plus en plus de preuves montrant que certains des défauts sont en effet réversible, donnant de l'espoir que nous pouvons développer un traitement pour les patients autistes à l'avenir."

Feng, qui est le James W. et Patricia Poitras professeur de neurosciences et un membre de l'Institut McGovern du MIT pour Brain Research et le Centre Stanley pour la recherche en psychiatrie à l'Institut Broad, est le principal auteur de l'étude, qui paraît le 17février  dans question de Nature . 

stimuler la communication

La protéine est trouvée dans Shank3 synapses - les connexions des neurones qui permettent de communiquer les uns avec les autres. Comme une protéine d'échafaudage, Shank3 aide à organiser les centaines d'autres protéines qui sont nécessaires pour coordonner la réponse d'un neurone à des signaux entrants.

L'étude de rares cas de défaut Shank3 peut aider les scientifiques à mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques de l'autisme.

 Feng a déjà montré que manquante ou défectueuse Shank3 conduit à des perturbations synaptiques qui peuvent produire des symptômes de l'autisme comme chez la souris, y compris les comportements compulsifs, l'évitement de l'interaction sociale, et de l'anxiété .

 Il a également montré que certaines synapses chez ces souris, en particulier dans une partie du cerveau appelée le striatum, ont une densité très réduite des épines dendritiques - petits bourgeons sur les surfaces de neurones qui aident à la transmission de signaux synaptiques.

Dans la nouvelle étude, Feng et ses collègues , ont utilisé des souris génétiquement modifiées de telle sorte que leur gène Shank3 a été coupée pendant le développement embryonnaire, mais pouvant être remis en marche en ajoutant tamoxifène à l'alimentation de la souris.

Quand les chercheurs se sont tournés sur Shank3 chez les jeunes souris adultes (de deux à quatre mois et demi après la naissance), ils ont réussi à éliminer les comportements répétitifs des souris et leur tendance à éviter l'interaction sociale. Au niveau cellulaire, l'équipe a constaté que la densité d'épines dendritiques a considérablement augmenté dans le striatum de souris traitées, ce qui démontre la plasticité structurale dans le cerveau adulte.

Cependant, l'anxiété des souris et certains symptômes de la coordination motrice ne disparaissent pas. Feng soupçonne que ces comportements reposent probablement sur des circuits qui ont été irréversiblement formés au début du développement.

Quand les chercheurs se sont tournés sur Shank3 tôt dans la vie, seulement 20 jours après la naissance, l'anxiété et le moteur de la coordination de la souris n'améliorer. Les chercheurs travaillent actuellement sur la définition des périodes critiques pour la formation de ces circuits, ce qui pourrait aider à déterminer le meilleur moment pour essayer d'intervenir.

"Certains circuits sont plus plastique que d'autres», dit Feng. "Une fois que nous comprenons les circuits contrôlent chaque comportement et que nous comprendrons exactement ce qui a changé au niveau structurel, nous pouvons étudier ce qui conduit à ces défauts permanents, et comment nous pouvons les empêcher de se produire."

Gordon Fishell, professeur de neurosciences à New York University School of Medicine, fait l'éloge de «l'approche élégante" de l'étude et dit qu'elle représente une avancée majeure dans la compréhension du circuit et de la physiologie cellulaire qui sous-tendent l'autisme. "La combinaison de comportement, circuits, la physiologie et la génétique est à l'état d'art», dit Fishell, qui n'a pas participé à la recherche. "

De plus, la démonstration de M. Feng qui montre que la restauration de la fonction Shank3 inverse symptômes de l'autisme chez des souris adultes suggère que la thérapie génique peut se révéler une thérapie efficace pour cette maladie."

L'intervention précoce

Pour le peu de personnes atteintes de mutations Shank3, les résultats suggèrent que les nouvelles techniques génétiques d'édition pourraient en théorie être utilisés pour réparer le gène défectueux Shank3 et d'améliorer les symptômes de ces personnes, même tard dans la vie. 

Ces techniques ne sont pas encore prêtes à être utilisés chez l'homme, cependant.

Feng estime que les scientifiques peuvent aussi être en mesure de développer des approches plus générales qui seraient applicables à une population plus large. 

Par exemple, si les chercheurs peuvent identifier les circuits défectueux qui sont spécifiques à certaines anomalies comportementales chez certains patients atteints de l'autisme, et de comprendre comment moduler l'activité de ces circuits, qui pourrait aussi aider d'autres personnes qui peuvent avoir des défauts dans les mêmes circuits, même si le problème d'une mutation génétique différente se pose.

«Voilà pourquoi il est important à l'avenir pour identifier ce sous-type de neurones sont défectueux et quels gènes sont exprimés dans ces neurones, afin que nous puissions les utiliser comme une cible sans affecter l'ensemble du cerveau», dit Feng