Nouvelle carte génétique pour la maladie mentale

Une équipe internationale de chercheurs a collaboré pour identifier des gènes qui protègent ou exposent la résistance du cerveau à diverses maladies mentales et à la maladie d'Alzheimer.

Le partenariat lancé par l'UCLA est la plus grande étude sur les gènes humains traitant de la santé mentale. En plus de définir les gènes qui influencent la santé mentale, les chercheurs ont découvert de nouveaux gènes qui pourraient expliquer les différences individuelles dans la taille du cerveau et l'intelligence.

L'étude est publiée dans l'édition anticipée en ligne de Génétique de la nature.

«Nous avons recherché deux choses dans cette étude», a déclaré l'auteur principal Paul Thompson, Ph.D., professeur de neurologie à l'UCLA.

«Nous avons recherché des gènes qui augmentent votre risque de contracter une seule maladie dont vos enfants peuvent hériter. Nous avons également recherché des facteurs qui provoquent une atrophie tissulaire et réduisent la taille du cerveau, qui est un marqueur biologique de troubles héréditaires comme la schizophrénie, le trouble bipolaire, la dépression, la maladie d'Alzheimer et la démence. "

Il y a trois ans, le laboratoire de Thompson s’est associé aux généticiens Drs. Nick Martin et Margaret Wright au Queensland Institute for Medical Research à Brisbane, Australie; et avec la généticienne Dr. Barbara Franke du Radboud University Nijmegen Medical Center aux Pays-Bas.

La collaboration a abouti au projet ENIGMA (Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta-Analysis), une initiative visant à recruter des laboratoires d'imagerie cérébrale dans le monde entier pour mettre en commun leurs scintigraphies cérébrales et leurs données génomiques.

«Nos centres individuels n’ont pas pu examiner suffisamment de scintigraphies cérébrales pour obtenir des résultats définitifs», a déclaré Thompson, qui est également professeur de psychiatrie au Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior à UCLA.

«En partageant nos données avec le projet ENIGMA, nous avons créé un échantillon suffisamment grand pour révéler des modèles clairs de variation génétique et montrer comment ces changements modifient physiquement le cerveau.»

Dans le passé, les neuroscientifiques criblaient les génomes de personnes souffrant d'une maladie cérébrale spécifique et peignaient leur ADN pour découvrir une variante commune.

Dans cette étude, les chercheurs du projet ENIGMA ont mesuré la taille du cerveau et de ses centres de mémoire dans des milliers d'images IRM de 21 151 personnes en bonne santé tout en criblant simultanément leur ADN.

«Des études antérieures ont découvert des gènes à risque pour des maladies courantes, mais on ne comprend pas toujours comment ces gènes affectent le cerveau», a expliqué Thompson.«Cela a conduit notre équipe à dépister des scintigraphies cérébrales dans le monde entier pour les gènes qui nuisent directement ou protègent le cerveau.

Dans l'étude, les chercheurs du projet ENIGMA ont exploré si des variations génétiques étaient corrélées à la taille du cerveau. Les scientifiques se sont concentrés sur les variantes génétiques qui épuisent les tissus cérébraux au-delà de la normale chez une personne en bonne santé.

La grande portée du projet a permis à l'équipe de découvrir de nouvelles variantes génétiques chez les personnes qui ont un cerveau plus gros ainsi que des différences dans les régions essentielles à l'apprentissage et à la mémoire.

Lorsque les scientifiques se sont concentrés sur l'ADN de personnes dont les images montraient des cerveaux plus petits, ils ont trouvé une relation cohérente entre des changements subtils dans le code génétique et une diminution des centres de mémoire.

En outre, les mêmes gènes affectaient le cerveau de la même manière chez des personnes de diverses populations d'Australie, d'Amérique du Nord et d'Europe, suggérant de nouvelles cibles moléculaires pour le développement de médicaments.

«Des millions de personnes portent des variations dans leur ADN qui aident à stimuler ou à réduire la sensibilité de leur cerveau à une vaste gamme de maladies», a déclaré Thompson.

«Une fois que nous avons identifié le gène, nous pouvons le cibler avec un médicament pour réduire le risque de maladie. Les gens peuvent également prendre des mesures préventives grâce à l'exercice, à un régime alimentaire et à la stimulation mentale pour effacer les effets d'un mauvais gène. »

Dans une tournure intrigante, les chercheurs du projet ENIGMA ont également découvert des gènes qui expliquent les différences individuelles d'intelligence. Ils ont découvert qu’une variante d’un gène appelé HMGA2 affectait la taille du cerveau ainsi que l’intelligence d’une personne.

L'ADN est composé de quatre bases: A, C, T et G. Les personnes dont le gène HMGA2 portait une lettre «C» au lieu de «T» à cet emplacement du gène possédaient des cerveaux plus gros et obtenaient des scores plus élevés aux tests de QI standardisés.

«C'est une découverte vraiment passionnante: qu'un seul changement de lettre mène à un cerveau plus gros», a déclaré Thompson. «Nous avons trouvé des preuves sans équivoque soutenant un lien génétique avec la fonction cérébrale et l'intelligence. Pour la première fois, nous avons des preuves irréfutables de la façon dont ces gènes affectent le cerveau. Cela nous fournit de nouvelles pistes sur la manière de négocier leur impact. »

Les chercheurs rechercheront ensuite des gènes qui affectent la façon dont le cerveau est câblé - un problème central pour le développement de la maladie d'Alzheimer, de l'autisme et de la schizophrénie.

Source: UCLA