Les scientifiques découvrent des types de cellules derrière la schizophrénie
La biologie de la schizophrénie est difficile à étudier, car des centaines de gènes sont impliqués dans la maladie. Mais maintenant, les scientifiques ont identifié les quelques types de cellules derrière la maladie.
L'équipe internationale - dirigée par des chercheurs du Karolinska Institutet en Suède et de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill - a déclaré que les travaux devraient faciliter la conception d'expériences menant à de nouveaux traitements améliorés.
Un compte rendu de l'effort de collaboration peut être trouvé dans un article scientifique récemment publié dans la revue Génétique de la nature.
«Avec les résultats de cette étude», déclare le co-auteur principal de l'étude Jens Hjerling-Leffler, professeur adjoint et chef de groupe de recherche au Département de biochimie médicale et biophysique du Karolinska Institutet, «nous donnons à la communauté scientifique une chance de se concentrer leurs efforts là où cela donnera un effet maximal.
La schizophrénie est une maladie mentale de longue durée grave et invalidante qui touche plus de 21 millions de personnes dans le monde.
La maladie altère le comportement et les attributs humains que de nombreuses personnes non affectées pourraient tenir pour acquis, tels que la perception, la pensée, le langage, les émotions et le «sens de soi».
Les symptômes courants comprennent: des hallucinations, dans lesquelles des voix sont entendues et des «choses sont vues» que d'autres disent ne pas être là; et les illusions, ou s'accrocher à des croyances qui sont fausses.
Un traitement médical et un soutien psychologique peuvent être efficaces, mais même avec cette aide, gérer son chemin dans le monde avec un fardeau aussi handicapant peut rendre très difficile l’acquisition de qualifications, le maintien d’un emploi et une vie productive.
De nouveaux outils «transformant» la recherche biologique
Les causes de la schizophrénie se révèlent difficiles à cerner. Les scientifiques pensent que plusieurs facteurs peuvent être impliqués, y compris les interactions entre les gènes et l'environnement, comme les problèmes pendant la naissance et l'exposition aux virus.
Des progrès significatifs ont été réalisés dans l'identification des facteurs génétiques, si l'on prend en compte les centaines de gènes que les études ont maintenant liés à la schizophrénie.
Cependant, étant donné que chaque gène n'exerce qu'un petit effet, il est donc très difficile de décider sur lesquels se concentrer dans les expériences de recherche et le développement de traitements.
Cette étude récente se concentre sur la relation entre les types de cellules - qui peuvent être caractérisés par des cartes génétiques - et la maladie. De telles pistes d'investigation sont désormais possibles grâce à un nouvel outil appelé «transcriptomique unicellulaire».
La transcriptomique unicellulaire «transforme notre compréhension de la biologie» en permettant aux scientifiques de quantifier les niveaux d'expression génique dans des cellules individuelles.
Cartes d'expression génique
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont créé des cartes d'expression génique pour chaque type de cellule dans le cerveau et les ont comparées à la liste détaillée des centaines de gènes liés à la schizophrénie.
Cela les a aidés à identifier les types de cellules spécifiques qui contribuent probablement le plus au trouble, ainsi que ceux qui sont susceptibles de contribuer le moins.
«Nous avons constaté», notent les auteurs, «que les résultats génomiques des variantes communes étaient systématiquement mappés sur les cellules pyramidales, les neurones épineux moyens (MSN) et certains interneurones, mais beaucoup moins systématiquement sur les cellules embryonnaires, progénitrices ou gliales.»
Ils ont également découvert que les types de cellules contributives sont liés à des structures et à des parties particulières du cerveau et peuvent exercer des effets «distincts».
«Le risque génétique associé aux MSN», poursuivent les auteurs, «ne chevauchait pas celui des cellules pyramidales glutamatergiques et des interneurones, ce qui suggère que différents types de cellules ont des rôles biologiquement distincts dans la schizophrénie.»
L'équipe suggère que les résultats pourraient servir de «feuille de route» pour la recherche de nouveaux traitements.
«Des médicaments distincts pour chaque type de cellule?»
"Une question maintenant", explique le co-auteur principal de l'étude Patrick Sullivan - qui détient des professeurs à la fois au Département d'épidémiologie médicale et de biostatistique du Karolinska Institutet et au Département de génétique et de psychiatrie de l'Université de Caroline du Nord - "est de savoir si ces cellules cérébrales types sont liés aux caractéristiques cliniques de la schizophrénie. »
De telles questions aident, par exemple, à savoir si la réponse au traitement est pire si un type de cellule est particulièrement dysfonctionnel. En outre, un dysfonctionnement dans un autre type de cellule peut entraîner des effets secondaires à long terme tels que des problèmes cognitifs.
«Cela aurait des implications importantes pour le développement de nouveaux traitements, car des médicaments distincts peuvent être nécessaires pour chaque type de cellule impliqué», explique le professeur Sullivan.
L'équipe estime que grâce aux nouveaux outils tels que la transcriptomique unicellulaire, nous pouvons nous attendre à voir des percées dans notre compréhension de la biologie d'autres conditions complexes, telles que la dépression majeure, l'autisme et les troubles de l'alimentation.
«Cela marque une transition dans la façon dont nous pouvons utiliser de grandes études génétiques pour comprendre la biologie des maladies.»
Professeur Jens Hjerling-Leffler
