Une protéine liée aux troubles du spectre de l’autisme

Le projet de recherche de la professeure Françoise Gofflot, chercheuse au Louvain Insitute of Biomolecular Science and Technology, et de son équipe se concentre sur les protéines HOX dans la formation des circuits neuronaux et les troubles neuro-développementaux tels que l’autisme.

Les troubles neuro-développementaux tels que la déficience intellectuelle, le trouble du spectre de l’autisme, la schizophrénie, les troubles bipolaires ou pléiotropes incluent des dysfonctionnements cognitifs, neurologiques et/ou psychiatriques. Leur étiologie reste mal comprise et les anomalies génétiques associées sont souvent inconnues. Il est aujourd’hui admis que la plupart de ces troubles résultent d’un développement cérébral anormal ou sont causés par des altérations survenues à un âge précoce. Pour appréhender ces déficits, il est donc essentiel de comprendre le développement du système nerveux central et ses étapes critiques.

Les gènes Hox

Les chercheurs tentent de décrypter les fonctions tardives dans le système nerveux central d’une famille de facteurs de transcription jouant un rôle clé dans l’embryogenèse, les gènes Hox.

Des données publiées dans la littérature ont montré que les gènes Hox interviennent au cours du développement du cerveau en période foetale dans le processus de migration des neurones ainsi que dans l’établissement et l’organisation topographique des circuits sensoriels et moteurs. Les chercheurs ont confirmé et étendu ces données en montrant que l’expression de plusieurs gènes Hox est maintenue dans le cerveau de la souris jusqu’à l’âge adulte, soulevant ainsi la question de leur fonction après la naissance. L’ensemble des données récoltées au cours des cinq dernières années suggère un rôle d’HOXA5 dans l’établissement, le raffinement et la plasticité des circuits neuronaux au cours des premières semaines après la naissance. Par son rôle de facteur de transcription, HOXA5 pourrait également être un régulateur important des voies de signalisation altérées dans les pathologies des synapses, ou synaptopathies, telles que le trouble du spectre de l’autisme.

Un lien entre HOXA5 et autisme

Ce projet de recherche a donc pour objectif d’étudier en détail le rôle de la protéine HOXA5 dans le cerveau après la naissance, par le biais d’un modèle murin. Dans une partie de ce projet les chercheurs ont effectué une analyse du comportement de souris dans lesquelles le gène codant pour la protéine HOXA5 a été inactivé juste après la naissance (mutants Hoxa5 cKO). Cette analyse permet de voir les conséquences au niveau de l’organisme adulte de l’absence de HOXA5 dans le cerveau après la naissance. Ces animaux ont été évalués dans plusieurs tests dont les objectifs étaient : l’évaluation des fonctions du cervelet et l’évaluation des comportements dits autistiques via des tests de sociabilité, de hiérarchie sociale, et de comportements répétitifs et stéréotypés.

« Les résultats récoltés sur les premières cohortes d’animaux révèlent que les souris inactivées pour HOXA5 ne présentent pas de déficits de fonctions cérébelleuses. À l’opposé, les données montrent que les souris mutantes Hoxa5 cKO présentent des déficits dans les comportements liés à l’autisme, renforçant ainsi notre hypothèse d’une corrélation entre HOXA5 et le trouble du spectre de l’autisme », explique la professeure Françoise Gofflot.

Des modèles neuronaux in vitro innovants

Pour aller plus loin dans la compréhension du lien entre HOXA5 et autisme, les chercheurs s’orientent désormais vers des analyses in vitro. Les synapses sont des structures difficiles à étudier dans la complexité tridimensionnelle du cerveau, alors que la culture de neurones permet un accès et une visualisation plus faciles des neurones et des synapses individuelles.

Les chercheurs développent ainsi des modèles de cultures primaires de neurones issus du cerveau postérieur de souris, un modèle original pour l’étude des circuits neuronaux étudiés dans ce projet.

Ce projet est réalisé grâce au soutien du Fonds de soutien Marguerite-Marie Delacroix et au travail de Laure Bridoux et d’Hadrien Glibert, tous deux financés par le fonds.