Par Pesach Benson et Omer Novoselsky • 7 janvier 2026
Jérusalem, 7 janvier 2026 (TPS-IL) — Une équipe internationale de scientifiques a identifié des centaines de gènes essentiels au développement précoce du cerveau, apportant de nouvelles perspectives sur les racines biologiques des troubles neurodéveloppementaux, y compris l'autisme, et décrivant une condition génétique jusqu'alors inconnue qui perturbe la croissance cérébrale, a annoncé l'Université hébraïque de Jérusalem.
L'étude, publiée dans la revue à comité de lecture Nature Neuroscience, a utilisé la technologie d'édition génétique CRISPR à grande échelle pour déterminer systématiquement quels gènes sont nécessaires au développement des cellules souches embryonnaires en cellules cérébrales.
Dirigée par le professeur Sagiv Shifman de l'Institut des sciences de la vie de l'Université hébraïque, en collaboration avec le professeur Binnaz Yalcin de l'INSERM en France, l'équipe de scientifiques israéliens, français et japonais s'est fixé pour objectif de répondre à une question fondamentale en neurosciences : quels gènes sont nécessaires à la construction d'un cerveau sain, et que se passe-t-il lorsque ce processus échoue ?
En utilisant un criblage CRISPR de délétion de gènes à l'échelle du génome, les chercheurs ont désactivé individuellement près de 20 000 gènes dans des cellules souches embryonnaires lors de leur transition vers des cellules neuronales. Cela a permis à l'équipe d'observer, étape par étape, quels gènes étaient indispensables à la différenciation neuronale normale. En termes simples, la différenciation neuronale est la manière dont une cellule précoce générique apprend à devenir une cellule cérébrale ou nerveuse. Grâce à cette approche, les scientifiques ont identifié 331 gènes essentiels à la génération de neurones, dont beaucoup n'avaient pas été précédemment liés au développement du cerveau.
Bien que les découvertes couvrent un large éventail de conditions neurodéveloppementales, les implications pour l'autisme ont été mises en évidence à la fois dans les données et dans l'interview de Shifman par The Press Service of Israel. Les résultats de l'étude suggèrent que tous les troubles neurodéveloppementaux ne proviennent pas des mêmes types de perturbations génétiques, et que le moment du développement cérébral joue un rôle critique.
Émergence de gènes à risque d'autisme
« L'étude fournit une carte d'essentialité de la différenciation neuronale à l'échelle du génome et résolue par étapes », a déclaré Shifman à TPS-IL. « En désactivant environ 20 000 gènes lors de la transition des cellules souches embryonnaires vers les lignées neuronales, nous avons identifié 331 gènes requis pour la génération de neurones et montré comment cette carte peut à la fois interpréter le risque génétique humain et aider à découvrir de nouveaux gènes de maladies neurodéveloppementales. »
Selon l'étude, les gènes largement essentiels à la survie cellulaire de base ont tendance à être associés à un retard de développement plus global. En revanche, les gènes particulièrement critiques à des stades spécifiques de la formation des cellules nerveuses montrent une association plus forte avec l'autisme. Cette distinction aide à expliquer pourquoi l'autisme se présente souvent différemment des autres troubles neurodéveloppementaux, même lorsque les symptômes se chevauchent.
« Cela soutient une vision de l'autisme basée sur le moment », a déclaré Shifman à TPS-IL. « Les gènes associés à l'autisme sont enrichis parmi ceux qui sont particulièrement critiques à des étapes spécifiques de la formation des cellules nerveuses, par opposition à ceux nécessaires de manière générale à la viabilité cellulaire de base. Cela suggère que les gènes de l'autisme sont impliqués dans les processus de développement précoces requis pour la génération de progéniteurs neuronaux et de neurones. »
L'ensemble de données comprend des gènes connus et d'autres précédemment non reconnus liés à l'autisme. Bien qu'environ 100 des 331 gènes essentiels aient déjà été impliqués dans des troubles neurodéveloppementaux, la majorité représente de nouveaux candidats pour des études plus approfondies. « Seule une minorité des gènes essentiels que nous avons identifiés est actuellement impliquée dans des troubles neurodéveloppementaux », a déclaré Shifman à TPS-IL. Les découvertes élargissent considérablement le bassin de gènes que les chercheurs peuvent étudier.
Une nouvelle maladie du cerveau identifiée
Au-delà de l'autisme, l'étude décrit également une nouvelle maladie neurodéveloppementale liée à des mutations dans le gène PEDS1. Ce gène est requis pour la production de plasmalogènes, des lipides membranaires spécialisés abondants dans la myéline, la couche isolante autour des fibres nerveuses. Dans le criblage CRISPR, PEDS1 s'est révélé crucial pour la formation des cellules nerveuses, sa perte entraînant une réduction de la taille du cerveau.
Des analyses génétiques de deux familles non apparentées ont révélé des mutations rares de PEDS1 chez des enfants présentant un retard de développement sévère et des cerveaux anormalement petits. Des expériences de suivi ont confirmé que l'inactivation de PEDS1 perturbe le développement normal du cerveau, y compris la génération et la migration des neurones, fournissant une explication mécanistique claire des caractéristiques cliniques observées.
En plus d'identifier des gènes de maladies, la recherche éclaire les modes d'hérédité. L'équipe a constaté que les gènes impliqués dans la régulation de la transcription et de la chromatine sont plus souvent liés à des troubles dominants, où une mutation dans une seule copie du gène suffit à causer la maladie. Les gènes métaboliques, tels que PEDS1, sont plus couramment associés à des troubles récessifs qui nécessitent des mutations dans les deux copies du gène. Cette relation pourrait aider les cliniciens à prioriser les gènes candidats lors de l'interprétation des résultats des tests génétiques.
Les chercheurs ont également rendu leurs découvertes largement accessibles en lançant une base de données en ligne ouverte qui comprend les résultats complets du criblage CRISPR. Shifman a crédité l'étudiante en doctorat Alana Amelan pour avoir mené cette initiative. « Nous voulions que nos découvertes servent l'ensemble de la communauté scientifique », a-t-il expliqué.
Pour l'avenir, Shifman a déclaré que la carte d'essentialité servira de plateforme pour de futures découvertes. « La prochaine étape naturelle est d'utiliser la carte d'essentialité comme plateforme de découverte », a-t-il déclaré à TPS-IL, ajoutant que son laboratoire se concentre désormais sur les mécanismes de gènes spécifiques de l'autisme, les différences entre les sexes dans le diagnostic et la base biologique de la grande diversité clinique de l'autisme.
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