Une petite molécule empêche les nouveaux neurones adultes de s'égarer, ce qui pourrait être lié à la schizophrénie

Une petite molécule empêche les nouveaux neurones adultes de s'égarer, ce qui pourrait être lié à la schizophrénie

Une étude de Salk montre que le microARN miR-19 aide les cellules cérébrales adultes en herbe à rester sur la bonne voie

LA JOLLA — Un petit fragment d'acide ribonucléique appelé microARN pourrait faire la différence entre un cerveau adulte en bonne santé et un cerveau sujet à des troubles tels que schizophrénie.

Des scientifiques de l'Institut Salk ont découvert que le miR-19 guide le placement de nouveaux neurones dans le cerveau adulte, et que la molécule est perturbée dans les cellules de patients atteints de schizophrénie. Les résultats, publiés dans la revue Neuron le 6 juillet 2016, ouvriront la voie à une meilleure compréhension de la façon dont le cerveau adulte contrôle la croissance de nouveaux neurones et comment cela peut mal tourner.

« Il s’agit de l’un des premiers liens entre un microARN individuel et un processus spécifique dans le cerveau ou un trouble cérébral », explique l’auteur principal. Jauge rouillée, professeur au laboratoire de génétique de Salk et titulaire de la chaire Vi et John Adler de recherche sur les maladies neurodégénératives liées à l'âge.

Alors que la plupart des molécules d'ARN contiennent les instructions nécessaires à la fabrication des protéines – les outils physiques des cellules –, les microARN ne codent pas de protéines. Au contraire, ils sont eux-mêmes actifs, se liant à d'autres brins d'ARN pour les empêcher de créer des protéines. Des scientifiques ont déjà démontré que les concentrations de microARN étaient altérées dans les troubles cérébraux, sans toutefois identifier les microARN responsables.

« Les microARN dans le cerveau ont été largement étudiés », explique Jinju Han, chercheur associé principal à Salk et premier auteur de la nouvelle étude. « Mais il existe plus de 2,000 XNUMX microARN, et seuls quelques-uns ont été étudiés en profondeur. »

Dans certaines zones distinctes du cerveau humain, de nouvelles cellules peuvent émerger à l'âge adulte. Gage, Han et leurs collègues ont constaté que les taux de miR-19 variaient davantage que ceux de tout autre microARN lorsque les précurseurs de nouvelles cellules cérébrales dans ces zones (appelées cellules progénitrices neurales) étaient incités à devenir des neurones dans le cerveau adulte.

« Le microARN miR-19 a été impliqué dans le cancer et personne n'a jamais pensé qu'il était lié au cerveau », explique Han. « Mais nous avons constaté que ses niveaux changeaient radicalement lorsque les cellules souches se différenciaient en neurones. »

Les chercheurs ont ensuite démontré que lorsque le miR-19 était bloqué dans les cellules progénitrices neurales, les niveaux d'ARN correspondant à un gène appelé Rapgef2 étaient altérés. De plus, les nouveaux neurones ne migraient pas vers les zones cérébrales appropriées.

La migration incorrecte de nouvelles cellules cérébrales étant impliquée dans des troubles neuropsychiatriques comme la schizophrénie, l'équipe de Gage a ensuite analysé les taux de miR-19 et de Rapgef2 dans des cellules progénitrices neurales créées par reprogrammation de cellules cutanées de patients schizophrènes. Bien que ces patients ne présentaient aucune mutation du gène Rapgef2, ils présentaient des taux élevés de miR-19, correspondant à de faibles taux d'ARN et de protéines de Rapgef2. L'équipe étudie actuellement le rôle de miR-19 dans des modèles murins de schizophrénie, ainsi que dans des cellules issues de cohortes plus larges de patients humains.

Le miR-19 étant associé à des cancers, notamment le cancer du sein, le cancer de la prostate et le lymphome à cellules B, les chercheurs travaillent déjà au développement de médicaments bloquant la molécule. Mais les nouveaux résultats, explique Han, suggèrent que ces médicaments pourraient avoir un effet sur le cerveau. « Cela signifie que si le miR-19 est ciblé dans le cancer, ses effets sur le cerveau doivent être soigneusement étudiés », ajoute-t-elle. « Mais cela signifie également que ces thérapies pourraient être utilisées pour traiter des troubles neuropsychiatriques. » Des travaux supplémentaires sont toutefois nécessaires pour vérifier si ces résultats sont valables chez l'homme.

Les autres chercheurs ayant participé à l'étude étaient Hyung Joon Kim, Simon T. Schafer, Apua Paquola, Gregory D. Clemenson, Tomohisa Toda, Jinseo Oh, Aimee R. Pankonin, Bo Suk Lee, Stephen T. Johnston, Anindita Sarkar et Ahmet M. Denli, tous du Salk Institute.

Les travaux et les chercheurs impliqués ont été soutenus par des subventions du Fondation pour la recherche en sciences de la vie, Institut californien de médecine régénérative, le Fondation James S. McDonnell, La Fiducie caritative Leona M. et Harry B. Helmsley, La Fondation JPB, la Fondation Robert et Mary Jane Engman et La Fondation caritative G. Harold et Leila Y. Mathers.