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Dirigée par des scientifiques de l’hôpital pour enfants de Philadelphie, une nouvelle étude s’appuie sur un seul gène qui pourrait être un régulateur essentiel de la schizophrénie. Ce gène serait le régulateur principal qui dirige l’expression d’un certain nombre d’autres gènes au cours du développement cérébral, jetant ainsi les bases de la schizophrénie à un âge plus avancé.

Un gène majeur identifié dans la schizophrénie

L’héritabilité pour la schizophrénie est élevée, probablement autour de 80%. Les scientifiques identifient lentement un certain nombre de gènes associés à cette  maladie, mais celle-ci ressemble de plus en plus à un nombre très important de différents gènes qui peuvent tous jouer un rôle.
«Comme des centaines, voire des milliers de gènes peuvent contribuer au risque de la schizophrénie, il est essentiel de comprendre quels sont les plus importants, orchestrant les réseaux centraux de cette maladie», déclare Kai Wang, responsable de cette nouvelle recherche. « Identifier les régulateurs principaux peut nous aider à nous orienter vers des cibles prioritaires pour de nouveaux traitements dans le futur. »
Une maladie contrôlée par un seul gène est souvent appelée trouble monogénique. Lorsqu’on découvre qu’un certain nombre de gènes jouent un rôle dans une maladie, on parle de polygénique. En 2017, une équipe de scientifiques de Stanford a encore élargi l’échelle de la classification génétique en utilisant le terme omnigène pour décrire des traits ou des maladies dans lesquels des milliers de gènes pourraient jouer un rôle.
Cette nouvelle recherche suggère qu’il est difficile de savoir si la schizophrénie est un trouble polygénique ou omnigénique, mais il est clair qu’un grand nombre de gènes sont impliqués dans le développement de cette maladie. Wang dit qu’il est inévitable que certains gènes soient plus importants que d’autres dans cette  pathogenèse. Son équipe a donc cherché à déterminer si un gène régulateur principal pouvait être identifié.

Le gène maître TCF4 régule un réseau de gènes

Les régulateurs maîtres sont des gènes qui déterminent l’expression d’un grand nombre d’autres gènes en aval. Pour identifier un éventuel gène régulateur principal de la schizophrénie, l’équipe de recherche a appliqué un nouvel algorithme à deux jeux de données séparés d’échantillons biologiques. L’algorithme a été utilisé pour reconstruire les réseaux de transcription génique et s’est finalement concentré sur un gène appelé TCF4.
Le TCF4 a déjà été détecté comme un gène conférant un risque de la schizophrénie, mais c’est la première fois que des chercheurs identifient un grand nombre de ses effets fonctionnels. On a découvert que le TCF4 régulait un certain nombre de réseaux de gènes différents impliqués dans l’activité neuronale associée à la schizophrénie, principalement à un stade précoce du développement neurologique. Les modèles de cellules souches humaines suggèrent que l’effet du TCF4 est le plus pertinent en début de développement.

D’autres maîtres régulateurs pourraient exister

Wang a noté que d’autres recherches étaient en cours pour déterminer si davantage de gènes régulateurs maîtres jouaient rôle majeur dans le développement de la schizophrénie. Si d’autres maîtres régulateurs peuvent être découverts, Wang suggère alors que les patients atteints de schizophrénie pourraient être classés en différents sous-groupes, ce qui permettrait d’administrer des traitements plus ciblés et plus précis.
Cette recherche a été publiée dans la revue Science Advances.
Source : Children’s Hospital of Philadelphia
Crédit photo : Pixabay