Une vue rapprochée de la schizophrénie

Des cellules reprogrammées générées par des personnes atteintes de schizophrénie pourraient aider les scientifiques à étudier la maladie de plus près, selon une étude publiée en ligne aujourd'hui dans La nature . De telles cellules permettraient aux scientifiques d'examiner la maladie au niveau cellulaire et de tester également des médicaments potentiels pour lutter contre la maladie.

Cellules insociables : Ces neurones, dérivés de cellules souches reprogrammées de patients schizophrènes, forment moins de connexions que ceux de personnes non malades. Les noyaux cellulaires sont représentés en bleu et les fibres ramifiées reliant les neurones sont vertes et rouges.

Les chercheurs du Salk Institute for Biological Studies ont commencé avec des cellules de peau prélevées sur des patients schizophrènes, qu'ils ont reprogrammées pour créer des cellules souches pluripotentes induites (iPS) - des cellules adultes qui ont été transformées chimiquement ou génétiquement en cellules souches capables de donner naissance à tout type de tissu. Ils ont ensuite cajolé ces cellules à se différencier en neurones. Les scientifiques ont découvert que les neurones malades établissent moins de connexions entre eux que les neurones sains, un problème que les médicaments antischizophréniques pourraient atténuer.

L'étude est l'un des nombreux articles récents montrant que les cellules iPS dérivées de patients atteints de maladies spécifiques pourraient donner un nouvel aperçu de ces maladies complexes. Des études antérieures sur les neurones dérivés d'iPS se sont concentrées sur les maladies présentant des mutations génétiques spécifiques et celles qui se développent dans la petite enfance.

Cependant, la schizophrénie est une maladie plus complexe. Elle a à la fois des origines génétiques et environnementales et se développe souvent à l'adolescence ou au début de l'âge adulte. Cet article ouvre la possibilité que même les maladies psychiatriques puissent être potentiellement étudiées à l'aide de ces modèles cellulaires, dit Kwang Soo Kim , un scientifique spécialisé dans les cellules souches à l'hôpital McLean et à la faculté de médecine de Harvard qui n'a pas participé à l'étude.

Fred Gage , un neuroscientifique qui a dirigé l'étude du Salk Institute, affirme qu'une grande partie de ce que l'on sait sur les différences dans le cerveau des patients atteints de schizophrénie provient de l'examen des tissus cérébraux après la mort. Les scientifiques peuvent également utiliser des modèles animaux conçus pour imiter certains des changements génétiques liés à la maladie pour étudier l'impact de ces mutations, mais ces modèles ne capturent pas toute la complexité de la schizophrénie.

Mais avec des neurones créés à partir de cellules cutanées reprogrammées, dit Gage, l'avantage est que vous recherchez pour la première fois des neurones vivants de patients atteints de la maladie.

Les chercheurs ont utilisé des cellules cutanées prélevées sur quatre patients atteints de schizophrénie pour créer des cellules iPS, qu'ils ont ensuite différenciées en neurones. Ils ont comparé ces cellules à des neurones dérivés de personnes indemnes de la maladie.

Après avoir infecté des cellules avec un virus de la rage modifié, puis observé la propagation du virus d'une cellule à l'autre, les chercheurs ont découvert que les cellules des personnes atteintes de schizophrénie formaient moins de connexions les unes avec les autres et faisaient moins de projections pour atteindre d'autres cellules. Les chercheurs ont également effectué une analyse de l'activité des gènes dans les cellules et identifié près de 600 gènes qui avaient une activité différente de celle des cellules prélevées sur des personnes sans schizophrénie. Seulement environ un quart de ces 600 gènes avaient déjà été identifiés dans des études de tissus post-mortem.

L'équipe a ensuite testé cinq médicaments connus contre la schizophrénie pour voir s'ils pouvaient restaurer la connectivité des cellules. Après trois semaines de traitement, un seul médicament, l'antipsychotique loxapine, a amélioré la connectivité dans toutes les cellules des patients. Gage dit que les cellules pourraient même être utilisées pour tester comment des patients individuels pourraient répondre à des traitements spécifiques.

Cette étude montre que les cellules iPS pourraient être des modèles vraiment utiles pour étudier ces maladies aux niveaux cellulaire et moléculaire, explique Kim. Cependant, des questions subsistent quant à la manière dont ces cellules représentent les neurones dans les cerveaux vivants. Il dit que d'autres recherches devraient se concentrer sur la création de cellules iPS en utilisant des techniques plus récentes qui ne modifient pas génétiquement les cellules, et en les différenciant en types de neurones plus spécifiques.

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