Une équipe internationale de chercheurs a identifié un mécanisme génétique clé qui régule la formation et la migration des cellules de la crête neurale crânienne, essentielles au développement des structures faciales.
Cette découverte, publiée dans Le Journal américain de génétique humaineélargit notre compréhension des rôles joués par des gènes spécifiques dans une étape critique du développement embryonnaire et ouvre la voie à une compréhension plus approfondie des causes génétiques de certaines maladies congénitales.
Cette étude a révélé comment le gène ZIC2, en collaboration avec le complexe ARID1A-BAF, joue un rôle crucial dans un processus connu sous le nom de transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT). Ce processus permet aux cellules de changer de forme et de migrer vers leur destination au sein de l’embryon pour former des organes et des tissus, notamment des structures faciales.
L’étude a été co-dirigée par Eloísa Herrera, responsable du laboratoire de génération et régénération de circuits neuronaux bilatéraux à l’Institut des neurosciences (IN), un centre commun du Conseil national espagnol de la recherche (CSIC) et de l’Université Miguel Hernández (UMH). d’Elche, et Marco Trizzino, dont le laboratoire de l’Imperial College de Londres est spécialisé dans l’étude des cellules souches humaines.
Collaboration internationale
L’équipe a mené des expériences en utilisant des cellules souches dérivées de patients atteints du syndrome de Coffin-Siris (CSS), une maladie génétique rare causée par une fonction génétique insuffisante. Le CSS se caractérise par des anomalies dans diverses parties du corps, notamment des anomalies des membres, une déficience intellectuelle et des malformations cranio-faciales.
Ces cellules ont été utilisées pour étudier l’impact des altérations génétiques d’ARID1A sur les programmes génétiques de l’EMT et la fonction du gène ZIC2. Les analyses ont utilisé des techniques avancées telles que RNA-seq et ChIP-seq, qui ont permis l’identification des gènes régulés par cet axe moléculaire.
De plus, l’équipe a utilisé des modèles animaux, notamment des souris et des embryons de poulet, pour observer in vivo comment ZIC2 régule la migration des cellules de la crête neurale et pour examiner les défauts associés à la perte d’ARID1A au cours du développement cranio-facial. « C’est ainsi que nous avons découvert que ZIC2 est exprimé dans les cellules prémigratoires de la crête neurale, juste avant qu’elles ne commencent leur migration », note Herrera.
Les résultats de cette étude révèlent qu’ARID1A régule un programme génétique essentiel pour l’EMT, ZIC2 étant identifié comme l’un des gènes les plus critiques dans ce processus. Si ARID1A ne fonctionne pas correctement, ZIC2 ne peut pas occuper les places génomiques requises pour activer les gènes liés à l’EMT, perturbant la migration de la crête neurale, déclenchant des trajectoires cellulaires aberrantes et conduisant à des anomalies cranio-faciales.
Cette recherche met en lumière les mécanismes génétiques à la base du développement cranio-facial et fournit des informations précieuses pour le développement de thérapies ciblées. « Comprendre comment ZIC2 et ARID1A interagissent au cours du développement nous donne un outil clé pour explorer les traitements potentiels des maladies génétiques congénitales », conclut Herrera.
