Une étude identifie les trois principaux gènes responsables des complications des traumatismes crâniens

La gravité des traumatismes crâniens (TCC) a été soulignée au cours de la dernière décennie alors que les médecins cherchent à comprendre son rôle dans les maladies neurologiques comme l’encéphalopathie traumatique chronique (ETC), un trouble cérébral progressif et mortel causé par des traumatismes crâniens répétés qui a acquis une notoriété pour son marque parmi les pros de la NFL, dont Mike Webster et Aaron Hernandez.

Pour mieux comprendre le TBI chez l’homme sans utiliser de souris, de primates ou de tissus humains post-mortem, des chercheurs de l’Université Carnegie Mellon et du centre médical de l’Université de Pittsburgh ont recréé un TBI léger et modéré sur des organoïdes cérébraux humains pour analyser les effets du TBI sur le cerveau. Les résultats ont été stupéfiants. En utilisant le séquençage de l’ARN, une méthode utilisée pour découvrir quels gènes sont activés ou désactivés dans les cellules, les chercheurs ont identifié les trois principaux gènes responsables des complications du TBI.

“Il s’agit d’une nouvelle approche pour approfondir notre compréhension des lésions cérébrales traumatiques à l’aide de modèles spécifiques à l’homme.” a déclaré Pascal Zinn, oncologue neurochirurgical au UPMC Hillman Cancer Center. “Nous espérons que cette recherche sauvera des vies.”

Pour commencer, l’équipe a exposé les cellules souches à des nutriments cérébraux pour induire la production de cellules neurales. Plus tard, les cellules ont été filées pour former la petite forme sphérique caractéristique d’un organoïde. L’équipe a ensuite soumis les organoïdes formés à des conditions de charge légères et modérées pour imiter une lésion cérébrale et a examiné leur réponse génétique au stimulus.

“C’est la première fois que des chercheurs explorent le séquençage de l’ARN pour comprendre ce qui se passe immédiatement après qu’une personne ait reçu un coup à la tête et les conséquences possibles à long terme”, a expliqué Susana Beltrán, première auteure de l’article publié dans Rapports scientifiques. “Nous avons constaté que les gènes responsables de la mort cellulaire, de la reproduction des cellules cancéreuses et de la régulation des globules blancs étaient régulés positivement après l’impact.”

Pour vérifier la gravité de l’impact, l’équipe a utilisé l’imagerie en direct pour identifier le nombre d’ions calcium présents. Plus de calcium équivaut à un traumatisme plus grave.

Ces résultats sont fondamentaux alors que les professionnels de la santé recherchent des plans de traitement pour les traumatismes crâniens.

“Nous pouvons imaginer des athlètes sensibles aux commotions cérébrales ajoutant à leur régime un supplément pouvant cibler les gènes à risque de régulation positive après un traumatisme crânien afin de prévenir ou de ralentir la progression de la maladie”, a déclaré Beltrán. “Même au-delà des lésions cérébrales, nous voulons établir la norme selon laquelle les organoïdes humains peuvent être utilisés pour modéliser les maladies humaines.”

“C’est l’un de ces exemples de la merveilleuse relation entre l’Université de Pittsburgh et la CMU où les barrières sont extrêmement faibles pour que nous puissions collaborer de manière interdisciplinaire”, a souligné LeDuc.