L'édition de l'épigénome pourrait-elle prévenir les troubles du développement?
À l'aide d'un nouveau type d'outil de génie génétique appelé édition d'épigénome chez la souris, les scientifiques ont restauré des irrégularités dans le cerveau en développement qui résultent d'une mutation génique.
L'édition d'épigénome est un moyen de modifier l'expression, ou la lecture, des gènes sans altérer leur code ADN sous-jacent.
Une équipe de l'Université Johns Hopkins de Baltimore, MD, a dirigé le Communications de la nature étude qui se concentre sur la protéine C11orf46.
L’un des auteurs correspondants de l’étude est le Dr Atsushi Kamiya, qui est professeur agrégé de psychiatrie et de sciences du comportement à l’école de médecine de l’Université Johns Hopkins.
Chez l'homme, des mutations dans la section d'ADN contenant le C11orf46 gène peut conduire au syndrome WAGR, une maladie génétique qui peut entraîner une déficience intellectuelle et altérer de nombreux systèmes du corps.
Les chercheurs ont découvert que C11orf46 dirige le développement du corps calleux, qui est le faisceau complexe de fibres nerveuses qui relie les côtés droit et gauche du cerveau.
Si le corps calleux ne se forme pas correctement, il peut entraîner des troubles du développement cérébral, tels que l'autisme, et le type de déficience intellectuelle qui peut survenir dans le syndrome WAGR.
Silençage génique
Un autre nom pour le syndrome WAGR est le syndrome de délétion du chromosome 11p13 car les mutations qui le provoquent comprennent des délétions d'ADN dans une région spécifique du chromosome 11. Le C11orf46 gène se trouve dans cette région.
Pour étudier l'effet de la protéine C11orf46 manquante, les chercheurs ont réduit au silence son gène codant chez la souris.
Au lieu de supprimer le gène directement, cependant, ils ont réduit son expression à l'aide d'un outil d'édition d'épigénome.
Avec cet outil, les scientifiques peuvent modifier le conditionnement de la chromatine de l'ADN plutôt que le code ADN lui-même.
Cette modification rend plus difficile pour les lecteurs d’ADN d’une cellule de lire le code d’ADN de la protéine, ce qui fait que la cellule en produit moins.
L'équipe a découvert que les souris qui produisaient moins de protéine C11orf46 ne développaient pas correctement le corps calleux dans leur cerveau. L'atteinte cérébrale est similaire à celle qui se produit dans le syndrome WAGR.
Édition de l'épigénome Regroupement des axones restaurés
Lorsque les chercheurs ont examiné de plus près, ils ont découvert que les souris qui produisaient moins de protéine C11orf46 avaient une expression plus élevée dans le gène qui fabrique une autre protéine appelée Sémaphorine 6A.
La sémaphorine 6A joue un rôle clé dans l'orientation de la croissance des axones neuronaux dans le cerveau en développement.
Avec une nouvelle édition de l'épigénome qui a modifié l'expression de son gène associé, SEMA6A, les chercheurs ont pu réduire la sémaphorine 6A chez les souris et restaurer le regroupement des axones des neurones pour qu'ils ressemblent à ceux des souris normales.
«Édition épigénétique guidée par l'ARN de Sema6a promoteurs de gène via un système dCas9-SunTag avec une liaison C11orf46 normalisée expression SEMA6A et sauvé la dysconnectivité transcallosale via le remodelage répressif de la chromatine par le complexe répresseur SETDB1 », écrivent les auteurs.
Les chercheurs concluent que l'étude démontre comment une édition épigénétique précise de la chromatine peut modifier le développement précoce de la connexion entre le cerveau droit et gauche.
«Bien que ce travail soit précoce, ces résultats suggèrent que nous pourrions être en mesure de développer de futures thérapies d'édition de l'épigénome qui pourraient aider à remodeler les connexions neuronales dans le cerveau et peut-être empêcher les troubles du développement du cerveau.
Dr Atsushi Kamiya
