Lorsque Gloria Choi envisageait de lancer son laboratoire de recherche au MIT, il y a près de 10 ans, elle a pensé qu’il serait bien de trouver un projet parallèle où elle pourrait collaborer avec son mari, immunologiste à la Harvard Medical School.
Les deux scientifiques ont décidé de se pencher sur une observation surprenante dont ils avaient entendu parler en tant qu’étudiants diplômés : une vaste étude danoise a montré que les infections graves chez les femmes enceintes étaient corrélées à un risque beaucoup plus élevé que leurs enfants développent l’autisme. Leurs travaux sur ce phénomène, connu sous le nom d’activation immunitaire maternelle, sont depuis devenus la pierre angulaire de leurs deux programmes de recherche et ont fourni des informations clés sur les mécanismes sous-jacents à ce risque élevé.
Choi, professeure agrégée de développement de carrière Mark Hyman Jr en sciences cérébrales et cognitives, qui a récemment obtenu un poste au MIT, et son mari, Jun Huh, professeur agrégé d’immunologie à Harvard, ont également montré qu’une molécule immunitaire appelée IL-17a, qui est produit par les cellules immunitaires lors d’une fièvre, peut temporairement réduire certains des symptômes comportementaux de l’autisme.
Choi espère que cette ligne de recherche pourrait un jour conduire à de nouvelles approches pour traiter l’autisme ainsi que la dépression ou l’anxiété, en utilisant l’immunothérapie.
“Comprendre le flux d’informations entre le système immunitaire et le système nerveux peut nous aider à comprendre pourquoi les conditions neurologiques surviennent et nous aidera à concevoir des thérapies auxquelles personne n’a pensé auparavant. Ce sera une boîte à outils complètement nouvelle que nous pourrons utiliser pour réfléchir au traitement des troubles neurologiques », explique Choi, qui est également membre de l’Institut Picower du MIT pour l’apprentissage et la mémoire.
Devenir scientifique
Choi, qui est née en Corée du Sud et a déménagé dans le sud de la Californie avec sa famille à l’adolescence, aimait à la fois les mathématiques et les sciences au lycée. En tant que locuteur non natif de l’anglais, elle se sentait plus à l’aise dans ces disciplines que dans les sciences humaines.
« J’adore travailler avec les chiffres parce que c’est tout simplement très logique. Si vous additionnez deux plus deux, cela devient quatre. Il n’y a pas d’ambiguïté », dit-elle.
À l’Université de Californie à Berkeley, elle a obtenu une double spécialisation en biologie et en commerce. Après avoir terminé ses études de premier cycle, elle est allée à Caltech, où elle a obtenu un doctorat en sciences biologiques, en collaboration avec David Anderson. Anderson, un biologiste spécialisé dans les cellules souches, orientait son laboratoire vers les neurosciences, et Choi a commencé à travailler sur l’un des premiers projets de neurosciences du laboratoire, étudiant les circuits qui contrôlent les comportements sociaux câblés des animaux.
En tant que post-doctorante à l’Université de Columbia, elle a poursuivi ses travaux en neurosciences avec le lauréat du prix Nobel Richard Axel, étudiant les circuits neuronaux qui relient les odeurs à des souvenirs spécifiques.
Pendant que Choi était à Columbia, elle et Huh ont également commencé leurs premières études sur l’activation immunitaire maternelle. Leur travail, qu’ils ont élargi après avoir démarré leurs propres laboratoires au MIT et à Harvard, a depuis révélé que l’exposition à l’IL-17 pendant le développement fœtal chez la souris entraîne des anomalies dans une région du cerveau appelée S1DZ, qui fait partie du cortex somatosensoriel.
Ces anomalies entraînent des symptômes de type autistique tels qu’un comportement répétitif et une sociabilité altérée, qui peuvent être inversés en rétablissant une activité normale dans S1DZ. Choi essaie maintenant d’explorer plus avant comment S1DZ, qui est impliqué dans la proprioception – le sens de l’endroit où se trouve son propre corps dans l’espace – influence le comportement social.
“La proprioception est vraiment tout pour vous, mais pourquoi cette sensation est-elle si importante lorsque vous interagissez avec les autres ?” elle dit. “Je pense que c’est l’une des questions les plus difficiles pour notre laboratoire, mais c’est quelque chose à laquelle nous devons vraiment répondre parce que nous l’avons découvert et nous nous sentons responsables de comprendre pourquoi.”
Maladie et comportement
Choi a également élargi ses recherches pour explorer d’autres aspects de l’interaction entre le système immunitaire et le système nerveux. Dans le cadre de ses recherches sur le « comportement de la maladie », elle pose des questions telles que pourquoi nous sentons-nous parfois anxieux ou déprimés lorsque nous sommes malades, et comment le fait d’être malade influence-t-il nos interactions avec les autres ?
« Lorsque nous avons la grippe ou un rhume, nous ressentons tous ces symptômes : nous avons mal à la tête, nous ne pouvons pas bien réfléchir, nous sommes fatigués. Nous ne voulons pas sortir ou passer du temps avec des amis », dit Choi. “Pendant longtemps, les gens ont pensé qu’il ne s’agissait que d’effets secondaires de la fatigue, mais maintenant de plus en plus de gens comprennent qu’il s’agit en fait d’un processus actif du système immunitaire qui communique avec le cerveau. Et cela a du sens – vous ne voulez pas sortir et socialiser lorsque vous êtes malade, et cela protège définitivement la communauté.
Elle a découvert des preuves que certaines cytokines produites par le système immunitaire peuvent pénétrer dans le cerveau et activer des récepteurs impliqués dans le contrôle du comportement social. Elle a également découvert que chez les souris, lorsque les mâles rencontrent une femelle malade, ils n’essaieront pas de s’accoupler avec elle, annulant leur instinct d’accouplement habituel. Ce comportement semble être contrôlé par un circuit dans l’amygdale qui détecte les odeurs distinctives des animaux malades et déclenche un signal d’avertissement pour rester à l’écart.
Pas une personne naturellement aventureuse, Choi dit que le fait d’être au MIT l’a poussée à explorer des questions de recherche plus risquées et non traditionnelles.
“J’ai décidé de poursuivre beaucoup de choses risquées, ce qui n’est parfois pas une bonne chose à faire”, déclare Choi. “Je pense que le fait d’être dans cet environnement a pu éveiller en moi cette intrépidité qui m’a aidé à poursuivre des questions pas vraiment sûres, mais plutôt quelque chose qui était fondamentalement important et biologiquement très intéressant.”
