Des scientifiques américains ont cartographié plus de 1.800 interactions protéiques liées à l’autisme grâce à l’intelligence artificielle AlphaFold et à des organoïdes cérébraux. Publiée dans la revue Science, cette avancée majeure menée à l’UCSF relie de multiples mutations génétiques à des mécanismes moléculaires communs, ouvrant la voie à des thérapies ciblées.
Une cartographie moléculaire inédite à l’UCSF
Des chercheurs de l’Université de Californie à San Francisco (UCSF) ont ouvert l’une des fenêtres les plus vastes à ce jour sur la biologie de l’autisme. En combinant l’intelligence artificielle, des données génétiques et des organoïdes cérébraux miniatures cultivés en laboratoire, l’équipe a cartographié plus de 1.800 interactions entre des protéines associées à la condition, selon les données publiées dans la revue Science.
Selon les publications rapportées par les sources, 87% de ces interactions n’avaient jamais été répertoriées auparavant. Cette recherche s’attaque directement à l’une des énigmes les plus complexes de la discipline : comprendre comment des mutations génétiques variées entraînent des modifications dans le développement et le fonctionnement du cerveau.
Le rôle clé d’AlphaFold et des organoïdes cérébraux
Pour bâtir ce schéma de câblage moléculaire, l’équipe menée par Krogan a cartographié la façon dont les mutations génétiques liées à l’autisme affectent les interactions protéiques. Plus de 250 gènes sont aujourd’hui associés aux troubles du spectre de l’autisme, ce qui complique traditionnellement la recherche d’un traitement unique.
L’intelligence artificielle a joué un rôle déterminant. Grâce au système AlphaFold, spécialisé dans la prédiction de la structure tridimensionnelle des protéines, les scientifiques ont pu examiner avec précision les zones où les mutations perturbent les contacts entre protéines. Des organoïdes cérébraux — des structures miniatures reproduisant le tissu cérébral en laboratoire — ont ensuite permis de tester certains de ces constats sur le développement des neurones. L’étude a notamment mis en lumière les protéines FOXP1 et FOXP4, démontrant que des mutations distinctes sur FOXP1 perturbent une interaction identique, altérant ainsi la croissance des neurones et la excitabilité des circuits neuronaux dans les modèles expérimentaux.
Vers des traitements communs pour des mutations multiples
Plutôt que d’exiger un médicament distinct pour chaque mutation génétique répertoriée, cette nouvelle approche suggère que de nombreuses altérations finissent par perturber les mêmes voies biologiques. Fikri Birey, professeur adjoint au département de génétique humaine de l’École de médecine de l’Université Emory, qui n’a pas participé à l’étude, a qualifié ces travaux de particulièrement importants pour appréhender le risque autistique au niveau protéique.
La vision est qu’à un moment donné dans le futur, nous pourrons regarder en arrière et dire : « Cette carte nous a conduits à X, à Y et à Z et, par conséquent, nous avons maintenant le premier traitement pour l’autisme ». Krogan, The Quantitative Biosciences Institute at the University of California, San Francisco
Néanmoins, les spécialistes rappellent que le passage de la paillasse à la clinique exige du temps. Andy Shih, directeur scientifique en chef de l’organisation Autism Speaks, a souligné que la concrétisation de ces découvertes en applications pratiques relève d’un processus de longue haleine. Pour l’instant, l’équipe de recherche a initié trois programmes axés sur de potentiels axes thérapeutiques novateurs, transformant une liste de gènes en une boussole moléculaire précise.
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