Cartographie du développement génétique précoce du cerveau
Dans un article publié dans Nature, des chercheurs du Karolinska Institutet présentent un atlas du développement précoce du cerveau. L'atlas peut être utilisé, entre autres, pour découvrir ce qui n'a pas fonctionné dans le développement des tumeurs cérébrales chez les enfants et également pour trouver de nouveaux traitements.
Une équipe de recherche internationale dirigée par le Karolinska Institutet a cartographié le développement génétique précoce du cerveau et peut désormais présenter un atlas du développement embryonnaire entre la sixième et la treizième semaine.
“Il s'agit de la première étude complète du développement du cerveau axée sur la régulation des gènes. Les études précédentes se sont presque toujours concentrées sur le cortex, ou cortex cérébral. Notre étude est une cartographie systématique de l'ensemble du cerveau afin que toutes les régions puissent être comparées les unes aux autres. autre”, déclare Sten Linnarsson, professeur de biologie des systèmes moléculaires au département de biochimie médicale et de biophysique du Karolinska Institutet et responsable de la recherche de l'étude.
Lorsque le cerveau commence à se développer au début de l'embryon, il commence par quelque chose comme un tube, dont les parois se développeront pour devenir le cerveau et le centre du tube rempli de liquide deviendra les ventricules, la cavité du cerveau.
Spécialisation rapide en début de grossesse
Entre la sixième et la treizième semaine de grossesse, on observe une spécialisation rapide des cellules des parois du tube. Cela se produit à travers une réaction en cascade très complexe au cours de laquelle des substances sont sécrétées qui incitent les premières cellules à se développer d'une certaine manière. Ces cellules sécrètent ensuite des signaux supplémentaires qui contrôlent la prochaine étape du développement cellulaire, etc.
Les signaux activent des gènes qui produisent des protéines qui spécialisent les différents types de cellules et agissent également comme de nouveaux signaux.
“C'est ce processus, comment, dans quel ordre et dans quels types de cellules les gènes sont activés au cours de ce processus de formation du cerveau que nous avons étudié. Nous voulions suivre le processus de l'ADN à l'ARN, en passant par la protéine à chaque étape”, dit Linnarsson.
La recherche a été menée à l’aide d’une méthode capable de mesurer à la fois les régions actives de l’ADN et les brins d’ARN formés dans des cellules individuelles. Les chercheurs ont ensuite reconstitué le puzzle et peuvent désormais présenter une carte de son fonctionnement.
La recherche fait partie du plus grand projet suédois « Human Developmental Cell Atlas » dans lequel plusieurs groupes de recherche ont étudié le développement génétique du cerveau, du cœur, des poumons, etc. La recherche dans le cadre du projet avance désormais et les chercheurs utilisent les cartes pour trouver des réponses à ce qui n'a pas fonctionné dans la maladie.
“Nous étudions actuellement l'apparition du cancer du cerveau chez les enfants. Heureusement, il s'agit d'une maladie rare, mais parmi les différentes maladies qui entraînent la mort chez les enfants, elle est l'une des plus courantes. Nous étudions les tumeurs qui apparaissent au cours de l'embryon. développement du cerveau et en utilisant l'atlas pour essayer de comprendre les mécanismes du développement normal qui ont mal tourné et comment cela entraîne la formation et la croissance des tumeurs”, explique Linnarsson.
