Profil de recherche - Questions et réponses : à la source des troubles envahissant du développement

La recherche en épigénétique peut révéler certains mystères au sujet de la façon dont l'autisme s'installe au cours du développement neuronal.

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La Dre Rosanna Weksberg est au nombre des principaux chercheurs en épigénétique et en troubles du neurodéveloppement au Canada. Elle dirige une étude financée par les IRSC sur les liens entre l'autisme et un processus appelé méthylation qui modifie des brins d'ADN et influe sur l'activation des gènes. Le but est de mettre en évidence les erreurs épigénomiques qui conduisent à l'autisme. La Dre Weksberg divise son temps également entre les soins aux patients et la recherche à l'Hôpital pour enfants de Toronto. Dans cette série de questions et réponses, elle parle de l'importance d'appliquer l'épigénétique à la compréhension de l'autisme et partage son enthousiasme pour de nouvelles voies potentielles permettant d'étudier les causes de cette maladie complexe.

IRSC : Pour commencer, une question pratique. Comment réussissez‑vous à partager votre temps entre le laboratoire de recherche et les soins aux patients?

RW : C'est toujours un défi. Je fais beaucoup de ma recherche de fond et de ma rédaction la fin de semaine et le soir. Lorsque des patients ont besoin d'attention médicale, je me rends disponible. C'est difficile de dire : « Aujourd'hui, je fais de la recherche » . Je me spécialise dans des domaines ayant trait à la croissance et au développement neuronal, des domaines qui concernent l'épigénétique.

IRSC : Les troubles envahissant du développement (TED) supposent généralement une anomalie du développement des processus neurologiques. Avez‑vous l'impression que l'épigénétique joue un plus grand rôle dans l'apparition de TED qu'un simple malfonctionnement dans les circuits génétiques?

RW : Pareille compartimentation est difficile. Les facteurs génétiques et environnementaux ont une incidence sur les marques épigénétiques dans tout le génome. Ces marques épigénétiques déterminent quels gènes sont actifs et lesquels demeurent silencieux dans un type particulier de cellules. Des combinaisons d'éléments environnementaux et génétiques définissent le profil épigénétique final qui détermine au bout du compte les processus de développement typiques ou atypiques.

IRSC : Qu'entendez‑vous par « environnement » ou « éléments environnementaux » ?

RW : Nous ne savons pas réellement quels sont les éléments précis. Une des questions environnementales que nous étudions est celle de l'utilisation des techniques de procréation assistée. C'est notre façon de dire : « Voilà, c'est une force externe qui s'ajoute. » Nous dénombrons plus d'altérations épigénétiques chez les sujets autistiques qui ont été conçus à l'aide de ces techniques. Par contre, nous devons étudier un nombre beaucoup plus grand de cas pour déterminer si un taux accru d'autisme est véritablement attribuable à la procréation assistée. Pour étudier cette question, il faudrait considérer un grand nombre d'enfants nés grâce à la procréation assistée, un millier par exemple.

IRSC : Quels autres facteurs environnementaux considérez‑vous?

RW : On a laissé entendre que des composés comme le bisphénol A (BPA) modifieraient la programmation épigénétique. Ces types de composés sont actuellement évalués prospectivement dans des études de cohorte (suivi d'un groupe d'individus dans le temps) pour qu'en soit déterminée l'influence sur les profils épigénétiques chez les humains et dans des modèles animaux.

IRSC : Lorsque vous parlez de facteurs environnementaux, entendez‑vous aussi ce qui se passe dans l'organisme en termes de régulation des gènes tôt dans le développement?

RW : Oui. Il se produit toujours un certain nombre d'erreurs épigénétiques chez tous les individus tôt dans le développement. Un des facteurs clés en épigénétique est la nutrition et la disponibilité d'acide folique. L'acide folique contribue à un bilan chimique nécessaire à la programmation correcte, au point de vue de l'épigénétique, du génome dans le développement normal. Beaucoup d'aliments contiennent de l'acide folique, mais surtout les légumes. Il y a cependant un problème avec l'acide folique; on peut en avoir trop ou en manquer. C'est un équilibre délicat qui dépend du métabolisme individuel.

IRSC : Quelles sont les nouvelles voies à explorer en recherche?

RW : Nous devons pouvoir décrypter l'information épigénétique en relation avec la maladie clinique. C'est essentiel. Il faut faire sur le plan épigénomique exactement la même chose que sur le plan génomique. Par contre, l'épigénomique est plus complexe. Contrairement à la génétique, le code épigénétique est différent d'un tissu à l'autre. C'est impossible d'étudier le sang et de transposer directement les résultats au cerveau. C'est donc un problème. Nous devons aussi considérer les interactions entre la génétique et l'épigénétique. Nous savons que ce n'est pas aussi simple que d'associer une seule marque épigénétique ou un seul gène à une maladie. C'est beaucoup plus compliqué que cela. Et évidemment, nous devons porter attention aux signaux environnementaux et à la façon dont ils modifient l'épigénome.

IRSC : La recherche sur les sources épigénétiques potentielles des TED vous permet‑elle d'espérer venir à bout de ces troubles frustrants par leur complexité?

RW : Absolument. Nous sommes fébriles. Nous avons élaboré de nouveaux paradigmes et de nouvelles hypothèses à vérifier. Si un sous‑ensemble de marques épigénétiques nous aide à comprendre le fondement biologique de l'autisme, nous pourrons cibler ces éléments pour prédire les résultats de la maladie et possiblement les utiliser dans des produits thérapeutiques. S'il y avait une cible épigénétique potentielle, il serait possible d'essayer de la contourner. Dans le cas de l'autisme, nous serions peut‑être en mesure de créer un médicament ou un nutriment pour maximiser le développement neuronal. Il y a donc de l'espoir. Je me sens très confiante à propos de ce nouvel axe de recherche.