Une collaboration internationale dirigée par Rutgers a identifié 36 gènes qui augmentent considérablement le risque de trouble obsessionnel-compulsif (TOC) et de tics chroniques – fournissant ce que deux chercheurs disent être la compréhension biologique la plus détaillée de la façon dont ces conditions se développent – et comment elles pourraient éventuellement être traitées.
Avant cette étude, publiée dans Neurosciences naturellesles scientifiques avaient trouvé quelques indices génétiques, chacun lié séparément aux TOC ou aux tics chroniques.
Gary Heiman, professeur au Département de génétique de la Rutgers School of Arts and Sciences et co-auteur principal de l’étude, a déclaré que la recherche « Élargit considérablement le catalogue de gènes à risque partagé, révèle des liens biologiques avec l’autisme et la schizophrénie et met en évidence les circuits cérébraux qui régissent le contrôle des impulsions, le mouvement et la formation d’habitudes. »
Le TOC se caractérise par des pensées intrusives persistantes et des comportements répétitifs, tandis que les tics chroniques, notamment le syndrome de Tourette, impliquent des mouvements ou des vocalisations soudains et répétés difficiles à contrôler. Ensemble, ces maladies affectent des millions de personnes dans le monde, commençant souvent dès l’enfance, et surviennent fréquemment au sein des mêmes individus et familles, selon les National Institutes of Health.
Dans le passé, nous connaissions quelques gènes puissants, de sorte que l’industrie pharmaceutique avait peu d’opportunités de développer des médicaments. Vous disposez désormais de plus de 30 cibles, ce qui ouvre de nouvelles possibilités de développement de traitements.
Jay Tischfield, co-auteur principal de l’étude et professeur émérite, Département de génétique, Université Rutgers
L’étude a analysé l’ADN de près de 4 000 personnes diagnostiquées avec un TOC, des tics chroniques tels que le syndrome de Tourette ou les deux. Les chercheurs se sont concentrés sur des mutations rares qui perturbent les gènes qui contribuent à la construction et au fonctionnement du cerveau.
Bon nombre des gènes nouvellement identifiés sont partagés entre le TOC et les tics chroniques. Les résultats aident à expliquer pourquoi ces affections surviennent souvent ensemble chez les mêmes personnes et familles. Au niveau biologique, les troubles semblent impliquer bon nombre des mêmes voies cérébrales.
« Ces gènes n’agissent pas individuellement » a déclaré Tischfield, qui, avec Heiman, est également affilié à l’Institut de génétique humaine Rutgers du New Jersey. « Ils agissent en réseaux. Et maintenant vous pouvez cibler des réseaux entiers, ce qui facilitera la conception de nouvelles thérapies. »
Les chercheurs ont également découvert que plusieurs des gènes nouvellement identifiés étaient auparavant liés à l’autisme et à la schizophrénie, renforçant les preuves croissantes selon lesquelles de multiples troubles psychiatriques pourraient provenir de perturbations liées au développement du cerveau et à la communication.
Les cellules cérébrales communiquent à l’aide de signaux chimiques appelés neurotransmetteurs qui transmettent des messages d’une cellule nerveuse à une autre. Les gènes identifiés dans l’étude semblent influencer la façon dont ces signaux se déplacent dans les circuits cérébraux.
En révélant les systèmes biologiques à l’origine de ces troubles, les résultats pourraient aider les scientifiques à concevoir des médicaments ciblant les mécanismes sous-jacents plutôt que de simplement gérer les symptômes.
Les chercheurs ont déclaré que leur étude fournit également de nouvelles informations sur l’endroit où ces processus se produisent dans le cerveau. Les analyses de l’activité des gènes suggèrent que de nombreux gènes à risque sont actifs dans des régions impliquées dans le mouvement, la prise de décision et la formation d’habitudes, notamment certaines parties du cortex et du striatum.
Les travaux ont été motivés par une collaboration internationale majeure combinant les données génétiques de plus de 30 équipes de recherche aux États-Unis, au Canada, en Europe, en Corée du Sud et en Amérique du Sud. Pour rechercher des indices dans l’ADN, les scientifiques ont utilisé le séquençage de l’exome entier, une technique qui lit les sections de nos gènes qui indiquent au corps comment fabriquer des protéines. Soutenus par des subventions des National Institutes of Health, du New Venture Fund/Foundation for OCD Research et du New Jersey Center for Tourette Syndrome, les chercheurs de Rutgers ont aidé à concevoir le projet, à organiser les données cliniques et à superviser le séquençage génétique.
Les chercheurs ont comparé les séquences génétiques des individus affectés avec celles de leurs parents et témoins. Dans de nombreux cas, ils ont identifié de nouvelles mutations apparues chez l’enfant mais pas chez l’un ou l’autre des parents, aidant ainsi à identifier les gènes susceptibles de jouer un rôle dans les troubles.
« Cette étude fait vraiment avancer le domaine » dit Heiman. « Nous avons désormais une image beaucoup plus claire de la cause de ces troubles et de nombreuses autres orientations à suivre alors que nous travaillons à de meilleurs traitements. »
Heiman et Tischfield collaborent à des études génétiques sur les troubles cérébraux depuis 2007.
Les chercheurs ont déclaré que l’étude n’aurait pas été possible sans l’engagement à long terme des familles qui ont offert volontairement leurs échantillons d’ADN, bien avant l’existence des technologies modernes de séquençage.
« Lorsque nous avons commencé à collecter ces échantillons il y a 20 ans, nous ne disposions pas encore des technologies rapides et rentables dont nous disposons aujourd’hui. » a déclaré Heiman, ajoutant que les échantillons étaient stockés au référentiel Rutgers. « Les familles se sont portées volontaires parce qu’elles voulaient aider les scientifiques à comprendre ces conditions. Aujourd’hui, grâce au séquençage moderne du génome, ces échantillons sont devenus incroyablement précieux. »
Beaucoup de ces familles ont été recrutées par le biais du New Jersey Center for Tourette Syndrome and Associated Disorders et d’autres programmes de recherche à travers le monde. Leurs contributions ont permis aux scientifiques de constituer les vastes ensembles de données génétiques nécessaires pour détecter des mutations rares et identifier les gènes impliqués.
Parmi les autres chercheurs de Rutgers impliqués dans l’étude figuraient Jinchuan Xing, professeur au Département de génétique ; Max Tischfield, professeur adjoint au Département de biologie cellulaire et de neurosciences ; Joshua Thackray, ingénieur en données de recherche clinique au Bureau of Advanced Research Computing ; Cara Nasello, associée de recherche au Département de génétique et au Département de biologie cellulaire et de neurosciences ; et Danea Glover, coordinatrice de programme au Rutgers Human Genetics Institute du New Jersey.
Les organisations participantes comprenaient : l’Université de Californie à San Francisco, l’Université de Californie à Los Angeles ; l’Université de Rochester ; l’Université de Floride ; l’École de médecine Miller de l’Université de Miami ; Faculté de médecine de Harvard et hôpital McLean ; l’Université de Californie du Sud ; Université Johns Hopkins ; Université Thomas Jefferson ; Collège de médecine Baylor ; l’École de médecine de l’Université de Washington ; Université Yale, Institut-hôpital neurologique de Montréal de l’Université McGill ; et diverses institutions en Europe, en Amérique du Sud et en Corée du Sud.
