Des chercheurs de l'Université d'Exeter ont créé une carte temporelle détaillée des changements chimiques à l'ADN par le développement et le vieillissement du cerveau humain, offrant de nouvelles perspectives sur la façon dont des conditions telles que l'autisme et la schizophrénie peuvent survenir.
L'équipe a étudié les changements épigénétiques – des étiquettes chimiques sur notre ADN qui contrôlent comment les gènes sont allumés ou désactivés. Ces changements sont cruciaux dans la régulation de l'expression des gènes, guidant les cellules cérébrales pour se développer et se spécialiser correctement.
Un mécanisme important, appelé méthylation de l'ADN, a été examiné dans près de 1 000 cerveaux humains donnés, couvrant la vie de seulement six semaines après la conception à 108 ans. Les chercheurs se sont concentrés sur le cortex, une région du cerveau impliquée dans des fonctions de haut niveau telles que la pensée, la mémoire, la perception et le comportement. Le développement correct du cortex au début de la vie est important pour soutenir une fonction cérébrale saine après la naissance.
L'étude, publiée aujourd'hui dans Génomique cellulairea révélé que la méthylation de l'ADN change considérablement avant la naissance, reflétant l'activation des principales voies biologiques nécessaires pour construire le cortex. Les chercheurs ont également découvert que les neurones – les principales cellules de signalisation du cerveau – commencent à montrer des modèles uniques de méthylation de l'ADN au début du développement, différents des autres cellules du cerveau.
Surtout, les gènes liés à l'autisme et à la schizophrénie se sont avérés subir des changements de méthylation de l'ADN particulièrement dynamiques pendant le développement du cerveau. Cela suggère qu'ils jouent un rôle vital lors du développement du cortex du cerveau, et que les perturbations de ces processus pourraient contribuer à ces conditions.
En analysant comment les changements chimiques à l'ADN façonnent le cerveau à travers la durée de vie humaine, nous avons découvert des indices importants sur les raisons pour lesquelles des conditions neurodéveloppementales comme l'autisme et la schizophrénie peuvent se développer. Nos résultats soulignent que leurs racines peuvent rester très tôt dans le développement du cerveau. «
Alice Franklin, premier auteur de l'étude, Université d'Exeter
L'étude confirme que les processus épigénétiques sont essentiels pour créer différents types de cellules cérébrales et peuvent aider à expliquer comment et pourquoi les différences de développement se produisent.
Le professeur Jonathan Mill à l'Université d'Exeter, qui a dirigé la recherche, a ajouté: « Ce travail nous donne une image plus claire des processus biologiques guidant le développement du cerveau et la façon dont ceux-ci diffèrent selon les types de cellules. À long terme, cela pourrait nous aider à nous rapprocher de la compréhension des mécanismes qui sous-tendent les conditions de neurodéveloppement. »
L'étude a été financée par la Simons Foundation Autism Research Initiative, le Medical Research Council et le programme Horizon de l'Union européenne. Il a été soutenu par Wellcome et le NIHR Exeter Biomedical Research Center. L'étude est intitulée « Dynamique de méthylation de l'ADN spécifique au type cellulaire dans le cortex humain prénatal et postnatal » et est publié dans Génomique cellulaire.
