Des protéines à l'origine de plus de 130 maladies cérébrales
Des scientifiques ont identifié plus de 1 400 protéines dans le cerveau humain à l'origine de plus de 130 maladies. Les résultats, publiés dans la revue Nature Neuroscience, pourraient conduire à de nouveaux traitements pour différentes pathologies. En outre, cette étude met en lumière les origines évolutionnaires du comportement humain. Les travaux ont été partiellement financés par l'UE. Les protéines récemment découvertes se situent toutes dans une structure appelée densité post-synaptique (PSD). Les synapses sont les jonctions qui connectent une cellule nerveuse à une autre. La PSD fait partie de la synapse et consiste en de grands nombres de protéines étroitement liées. D'après la recherche sur les animaux, la PSD pourrait être impliquée dans de nombreuses maladies ainsi que dans certains aspects comportementaux. Toutefois, la PSD humaine a été peu étudiée. Dans cette étude, des scientifiques du Royaume-Uni ont mis à l'essai des PSD prélevées sur neuf adultes soumis à une opération du cerveau. Leurs efforts ont révélé que la PSD humaine est composée de 1 461 protéines, chacune étant encodée par un gène différent. Par ailleurs, les mutations dans de nombreux gènes codant pour les protéines PSD seraient responsables de 133 maladies neurologiques et psychiatriques. En fait, un septième des protéines identifiées sont impliquées dans un trouble clinique connu, et plus de la moitié de ces dernières sont des «agresseurs» à répétitions. Afin de faciliter l'analyse de ce réseau complexe de protéines, les chercheurs ont créé une feuille de route moléculaire qui présente les liens entre les protéines et les différentes maladies. «Nous avons découvert plus de 130 maladies du cerveau impliquées dans la PSD - beaucoup plus que ce que l'on ne pensait. Il s'agit notamment de maladies débilitantes courantes telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et autres pathologies neurodégénératives ainsi que l'épilepsie et des troubles développementaux de l'enfance dont des formes d'autisme et de trouble d'apprentissage», commentait le professeur Seth Grant de la fondation Wellcome Trust de l'institut Sanger. «Étant donné que de nombreuses maladies différentes impliquent la même série de protéines, nous pouvons développer de nouveaux traitements qui pourraient être utilisés pour de nombreuses maladies. Nous pouvons également voir des moyens de développer de nouveaux tests diagnostiques génétiques et des moyens d'aider les médecins à classer les maladies du cerveau.» De plus, nombre de gènes impliqués dans la PSD sont la clé à de nombreux aspects du comportement dont l'apprentissage et la mémoire, l'émotion et l'humeur, la dépendance et l'abus de médicaments. Les chercheurs souhaitaient également découvrir comment les gènes se cachant derrière les protéines PSD avaient évolué au fil du temps. À cette fin, ils ont comparé la séquence des gènes PSD humains avec ceux de chimpanzés et de macaques ainsi que des souris et des rats, qui ne sont que vaguement liés aux humains. Leurs analyses ont montré que les gènes PSD, et par extension les protéines qu'ils encodent, ont évolué beaucoup plus lentement que d'autres gènes. Les scientifiques soupçonnent que cela est dû au taux élevé des interactions entre les différentes protéines PSD. D'après l'équipe, des rythmes plus lents d'évolution ont été découverts pour d'autres protéines avec de nombreuses interactions. «La conservation de la structure de ces protéines suggère que les comportements gouvernés par la PSD et les maladies associées à ces dernières n'ont pas beaucoup changé sur plusieurs millions d'années», affirmait le professeur Grant. «Cela montre également que les synapses chez les rongeurs sont beaucoup plus semblables à celles des humains que ce que l'on ne pensait, montrant que les souris et les rats sont des modèles adéquats pour l'étude de la maladie du cerveau humain.» Les scientifiques ont mis leurs données à disposition du public sur le site web du programme Genes to Cognition, qui oeuvre à améliorer notre compréhension du fondement moléculaire des maladies comportementales et cérébrales.
Pays
Royaume-Uni