AUTISME, SCHIZOPHRÉNIE, OBÉSITÉ et MICROPHALIE: 4 maladies, 1 même gène – Nature

Cette étude de la Duke University, publiée dans l'édition du 16 mai de la revue Nature, vient d'isoler un gène commun à 3 maladies l'autisme, la schizophrénie et l'obésité. Un gène qui, au-delà de sa responsabilité dans ces 3 pathologies, se traduit par un phénotype particulier, la taille de la tête à la naissance (microphalie ou macrophalie) un trait « typique » retrouvé dans le TSA. C'est en transplantant un ensemble de gènes humains chez le poisson-zèbre que ces chercheurs sont parvenus à isoler ce gène, pour pouvoir ensuite étudier chez l'Homme, sa fonction, sa protéine et ses éventuelles interactions avec d'autres gènes responsables.

Car la taille de la tête chez les bébés humains est un facteur lié à l'autisme, un trouble dont la prévalence s'avère bien plus élevée que prévu – les auteurs rappellent qu'une étude des CDC de mars dernier estime que 1 enfant sur 88 aux États-Unis est atteint de trouble du spectre autistique (TSA)-.. La taille de la tête est également une caractéristique connue d'autres grandes maladies neurologiques, comme la schizophrénie.

Les chercheurs ont souhaité comprendre les mécanismes génétiques qui pouvaient donner lieu à ce trait de développement, physiologique comme neurologique. C'est pourquoi, le Pr Nicholas Katsanis et les Dr Jean et George Brumley Jr., respectivement professeurs de biologie et professeur de pédiatrie ont mis leur expertises en biologie et cliniciennes en commun. Le Pr Katsanis savait qu'une région du chromosome 16 est l'un des principaux contributeurs génétiques à l'autisme et à la schizophrénie, mais avait également reçu l'information, lors d'un congrès médical européen, sur la responsabilité de cette région du génome dans la taille de la tête, chez le nouveau-né. Mais les chercheurs se trouvaient confrontés au nombre de gènes, plus de 50, présents dans cette région du génome et, cependant restaient persuadés que la surexpression d'un de ces gènes pouvait être responsable du phénotype étudié.

Les chercheurs ont donc transplanté un ensemble de 29 gènes humains chez des poissons-zèbre pour pouvoir utiliser ce modèle pour identifier les gènes responsables de la taille de la tête à la naissance. Ils ont ensuite et de manière systématique, éteint chaque gène un à un pour identifier le gène responsable de microcéphalie ou macrophalie dans le poisson. Ce type de modification intervient chez les 1,7% d'enfants atteints d'autisme qui présentent une suppression de cette région qui contient ces 29 gènes.

Un gène, KCTD13, est responsable du développement de la taille de la tête chez le poisson zèbre et cela en régulant la création et la destruction de nouveaux neurones. Or ce gène contribue à l'autisme, est probablement associée à la schizophrénie mais aussi l'obésité infantile.

De nombreuses maladies humaines ont des caractéristiques anatomiques liées à la génétique, et cette étude chez le poisson zèbre, permet de commencer à faire le lien, de se concentrer ici sur l'étude de ce gène chez l'Homme, sur l'étude de l'action de la protéine qu'il produit et sur les interactions qui sont les siennes avec d'autres gènes impliqués.

Source: Nature 485, 363-367 doi:10.1038/nature11091 « KCTD13 is a major driver of mirrored neuroanatomical phenotypes of the 16p11.2 copy number variant » (Visuel Christelle Golzio, Duke Center for Human Disease Modeling and Duke Department of Cell Biology « Images de poisson-zèbre étudié pour la génétique et la taille de la tête pour donner un aperçu de taille de la tête humaine. Le poisson supérieur n'a pas le gène KCTD13)

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