Ces dernières années, de plus en plus de nouvelles pathologies font leur apparition. Récemment, des chercheurs américains et canadiens ont identifié une nouvelle maladie neurologique rare chez trois enfants, deux frères et sœurs et "un enfant non apparenté". Dans un rapport, ils indiquent que les jeunes patients souffraient tous de problèmes de coordination motrice et de la parole, et l'un d'entre eux présentait des anomalies du cervelet, la partie du cerveau impliquée dans les mouvements complexes.
Des mutations dans les deux copies du gène ATG4D chez trois enfants
Les scientifiques ont également constaté que les enfants présentaient tous des mutations dans les deux copies du gène ATG4D. Ce dernier contribue à l’autophagie, "un processus dynamique et hautement conservé qui régule la décomposition et le recyclage des composants cellulaires". L’autophagie est utilisée par les cellules de tout l'organisme, mais les neurones y sont particulièrement dépendants, car ce processus leur permet de survivre. "Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont l'ATG4D contribue à la santé des neurones", a déclaré l’équipe.
Grâce à leurs outils génomiques et cellulaires de pointe, les chercheurs ont pu prédire que les mutations du gène ATG4D des trois enfants produiraient des protéines dysfonctionnelles. Cependant, trois autres gènes du génome humain jouent un rôle très similaire à celui d'ATG4D et, dans certaines cellules, ces autres gènes pourraient pallier la perte d'ATG4D.
Des symptômes qui seraient causés par un recyclage cellulaire insuffisant
Lorsque les scientifiques ont analysé les mutations du gène ATG4D des enfants dans les cellules de la peau, les changements n'ont pas affecté le processus de recyclage des cellules, mais cela pourrait être différent dans le cerveau. "Le cerveau est tellement complexe, et les neurones ont des fonctions très spécialisées. Pour remplir ces fonctions, les différents neurones utilisent différents gènes, de sorte que les changements dans les gènes redondants peuvent avoir des répercussions importantes dans le cerveau", a spécifié May Christine Malicdan, auteure de l’étude, dans un communiqué.
Pour simuler des cellules qui dépendent davantage d'ATG4D, l’équipe a supprimé les gènes similaires dans des cellules cultivées en laboratoire, puis a inséré les mutations du gène ATG4D des enfants. Elle a déterminé que les cellules présentant les mutations des enfants ne pouvaient pas effectuer les étapes nécessaires à l'autophagie, ce qui indique que les symptômes des jeunes patients sont probablement dus à un recyclage cellulaire insuffisant.
Mieux comprendre le rôle du gène ATG4D
Selon May Christine Malicdan, cette pathologie rare qui implique des changements dans un gène peut aider à comprendre comment il agit dans un processus cellulaire très important. "Les maladies rares peuvent nous aider à comprendre les voies biologiques, afin que nous puissions mieux comprendre comment ces voies contribuent à d'autres conditions rares et communes". Actuellement, les scientifiques continuent de travailler avec les trois enfants et veulent identifier d’autres patients.