Le langage de la génétique fait désormais partie de la culture populaire. « La capacité musicale est dans son ADN », disons-nous. Les publicités télévisées nous invitent à passer des tests ADN qui nous diront notre héritage ethnique ou, comme ils le disent, de quoi nous sommes « faits. » Que peut nous dire l’ADN sur la composition de l’autisme? Quelles sont les possibilités et les pièges de la génétique pour expliquer l’autisme et trouver des traitements? Et comment les gènes et notre environnement interagissent-ils pour influencer l’autisme? Nous espérons répondre à ces questions dans cet article et dans les prochains, mais cela aide d’abord à décomposer ce que ces concepts signifient vraiment.
La science de la génétique a progressé de façon exponentielle depuis que beaucoup d’entre nous – en particulier ceux nés avant 1990 – ont suivi des études de biologie au lycée. À titre d’exemple de ce changement, considérons une pierre de touche culturelle, l’histoire policière. Au cours des dernières décennies, l’ADN est devenu la star de certains drames criminels, tels que CSI: Crime Scene Investigation, prenant la place autrefois occupée par des personnages comme Sherlock Holmes ou le lieutenant Columbo. Nous savons que l’ADN est important pour attraper les criminels et retrouver des parents perdus depuis longtemps. Mais quelle est exactement cette minuscule molécule qui contient tant d’informations?
Déchiffrer l’ADN
En bref, l’ADN est l’acide désoxyribonucléique, la molécule qui contient l’intégralité du manuel d’instructions pour vous faire qui vous êtes. Votre ADN se trouve dans toutes les cellules de votre corps et, à moins d’avoir un jumeau identique, il vous est essentiellement unique.1
L’ADN est composé de quatre produits chimiques, représentés par les lettres A, C, G et T. Ils s’apparient dans un ordre particulier le long de deux brins d’une échelle torsadée. (C’est la double hélice que vous avez étudiée en cours de biologie.) La lettre A est toujours liée à T, et C à G. Des blocs de ces paires chimiques, de milliers à 2 millions de paires, forment un seul gène.2
« Nos gènes sont comme un manuel d’instructions, ou un livre, que notre corps lit pour déterminer des choses comme notre apparence, notre croissance et notre fonctionnement », a expliqué Alyssa Blesson, conseillère en génétique certifiée à l’Institut Kennedy Krieger de Baltimore.
Considérez un gène comme un ensemble d’ADN avec une tâche spécifique, comme la fabrication d’une protéine que votre corps doit faire ou créer quelque chose. Les gènes contiennent les instructions pour fabriquer l’hémoglobine, la protéine des globules rouges qui transporte l’oxygène de vos poumons vers d’autres parties de votre corps. D’autres gènes ont pour tâche de rendre vos cheveux brun foncé, vos yeux noisette ou votre groupe sanguin O.
Vos gènes – plus de 20 000 d’entre eux – se trouvent le long de 46 chromosomes. Vous obtenez la moitié de vos chromosomes – 23 pour être exact – de votre père biologique et la moitié de votre mère biologique. Les ensembles que vous obtenez de chaque parent sont appariés (vous avez deux copies chacune des chromosomes 1 à 22), à l’exception des chromosomes sexuels. Ceux-ci sont connus par les lettres X et Y. Les filles héritent d’un chromosome X de chaque parent; les garçons héritent d’un X de la mère et d’un Y de papa.
Pendant de nombreuses années, la plupart de ce que nous savions sur les conditions génétiques provenait de l’analyse de chromosomes ou de certains gènes. Certains troubles du développement sont causés par un chromosome manquant ou supplémentaire, ce qui survient généralement à la conception. Le syndrome de Down est causé par le fait d’avoir trois copies du chromosome 21, au lieu des deux habituelles. Le syndrome du X fragile est causé par une altération d’un seul gène sur le chromosome X. L’autisme touche un nombre inhabituellement élevé de personnes atteintes du syndrome de Down (5 à 10%3) et d’un X fragile (près d’un tiers 4). Comme vous pouvez le voir, différentes conditions génétiques ont été liées à l’autisme.
Notre connaissance de la génétique de l’autisme – et de la génétique en général – a commencé à exploser au 21e siècle. C’est à peu près le moment où des scientifiques du monde entier ont terminé la tâche de cartographie de tous les gènes que les gens portent, appelée génome humain.
Les laboratoires ont mis au point des tests qui leur permettent de détecter des modifications, même infimes, dans l’ADN ou les chromosomes d’une personne. L’un de ces tests génétiques – et il y en a beaucoup – est le test de microréseau chromosomique. Pour ce test, un laboratoire recherche non seulement un chromosome manquant ou supplémentaire, mais également un morceau de chromosome manquant ou supplémentaire. Selon la taille de la pièce, une personne peut avoir un ou plusieurs gènes supplémentaires ou manquants.
Ces changements sur un chromosome sont appelés variations du nombre de copies ou variantes, CNVs, pour faire court. Un médecin peut également recommander d’autres tests génétiques pour une personne autiste.5 Les modifications apportées à un seul gène ou à un morceau de chromosome sont parfois appelées mutations.
Génétique Signifie-t-Elle Héréditaire?
Un changement génétique peut être hérité directement d’un parent, ou il peut se produire pour la première fois chez un enfant, a déclaré Mme Blesson. Les changements génétiques qui ne sont pas hérités de maman ou de papa sont appelés « de novo », qui est un terme latin signifiant « nouveau. »Il est difficile de dire exactement pourquoi une nouvelle mutation particulière se produit. Ces mutations de novo peuvent expliquer pourquoi quelqu’un a l’autisme, ou une autre condition médicale, alors que personne d’autre dans sa famille ne le fait.
Les mutations ne sont pas nécessairement bonnes ou mauvaises, et elles peuvent être transmises aux générations futures. Certaines mutations n’affectent pas la santé, comme celles qui ont donné naissance aux cheveux roux. D’autres peuvent fournir un avantage, comme une mutation qui protège les personnes contre le diabète de type 2.6
Depuis les années 1970, les chercheurs pensent que le risque d’autisme est fortement influencé par des facteurs génétiques, sur la base d’études sur des jumeaux.7 Plus des trois quarts du temps, si un garçon jumeau identique est autiste, son jumeau le fait aussi.8. Fait intéressant, le nombre n’est pas de 100%, ce qui suggère que d’autres facteurs influencent le développement de l’autisme chez un enfant. (Plus à ce sujet plus tard.)
La chasse aux changements génétiques
Les CNV, morceaux supplémentaires ou manquants d’un chromosome, sont l’un des axes de la recherche sur l’autisme. Si suffisamment de personnes autistes ont le même CNV, les chercheurs peuvent soupçonner un lien avec l’autisme. En examinant les gènes à cet endroit et ce qu’ils sont censés faire, les scientifiques espèrent découvrir ce qui cause l’autisme – et peut-être, un jour, ce qui pourrait traiter ses symptômes.
Les chercheurs ont examiné l’ADN de la collection Simons Simplex, qui comprend 2 600 familles ayant chacune un enfant autiste. L’étude est ainsi nommée car elle est financée par l’Initiative de recherche sur l’autisme de la Fondation Simons, ou SFARI. Les scientifiques ont découvert que de nouveaux changements génétiques semblaient contribuer à l’autisme chez un enfant sur 10 dans ce projet Simons.9
Les chercheurs ont identifié du matériel génétique manquant ou supplémentaire dans des zones particulières des chromosomes 1, 3, 7, 15, 16 et 22. Ils ont également identifié 65 gènes qui, selon eux, contribuent au risque de développer l’autisme. Fait intéressant, ces changements génétiques ont été trouvés chez des enfants dont le QI allait de faible à élevé. Cela suggère que ces changements particuliers affectent l’autisme, pas l’intelligence.9
Et alors que les garçons et les filles avaient des mutations dans les mêmes zones, les filles en avaient plus. Les chercheurs disent que c’est peut-être parce qu’il faut plus de mutations pour produire l’autisme chez les filles, qui semblent par ailleurs résistantes au développement de la maladie. C’est une théorie, appelée « effet protecteur féminin », qui tente d’expliquer pourquoi seulement environ 20% des personnes autistes sont des filles ou des femmes.9
Dans l’étude SSC, les chercheurs pensent que certains des gènes liés à l’autisme jouent un rôle dans la communication des cellules nerveuses. D’autres gènes identifiés jouent un rôle dans un système de commutation interne qui active ou désactive certains gènes.
Bien sûr, la majorité des enfants du projet SSC n’avaient pas de changements génétiques dans ces endroits à haut risque d’autisme, du moins tels qu’ils étaient définis lors de la publication de cette étude en 2015.
Au fur et à mesure que la recherche génétique se poursuit, le nombre de CNV et de gènes suspects augmente. SPARK for Autism, un autre projet de recherche de la SFARI, recherche des CNV et des gènes associés à l’autisme sur tous les chromosomes. SPARK utilise une « liste initiale de 11 CNV et 78 gènes uniques », selon un article de 2018 dans la revue scientifique Neuron.10,11 Cette liste ne cesse de s’allonger, a expliqué SPARK.
Les familles qui participent à des projets de recherche tels que SPARK peuvent savoir si elles et leur enfant autiste ont un changement génétique associé à l’autisme. (Remarque: la plupart des études de recherche génétique ne fournissent pas aux participants leurs propres résultats de test.)
Ai-je un Changement génétique Lié à l’Autisme?
Une façon plus courante de le savoir est de consulter un médecin, comme un généticien médical, qui peut recommander des tests. Des conseillers en génétique tels que Mme Blesson aident les familles à décider si elles doivent subir un test et quel type de test subir. Ils aident également les familles et les patients à comprendre les résultats de leurs tests.
« J’essaie d’aider les familles à naviguer dans une odyssée diagnostique pour comprendre pourquoi leur enfant est autiste », a déclaré Mme Blesson. « Nous commençons par les tests chez l’enfant. Nous essayons de trouver ce changement génétique qui l’a essentiellement fait courir un risque accru de développer l’autisme. »
Que se passe-t-il si les tests indiquent un changement ou une condition génétique particulière?
La plupart des maladies génétiques n’ont pas de remède ou de traitement spécifique, mais il peut y avoir d’autres avantages à avoir cette information. Savoir qu’un enfant a un changement génétique particulier peut avertir les fournisseurs de soins de santé de tester d’autres conditions qui peuvent aller avec. Les modifications du SCN2A, un gène associé à l’autisme, pourraient influencer le type de médicament contre l’épilepsie que la personne prend, par exemple, selon la directrice scientifique de SPARK, Pamela Feliciano, PhD.12
De plus, les familles peuvent également savoir à quoi s’attendre à l’avenir, si cette information est disponible.
« Parfois, la connaissance est le pouvoir », a déclaré Mme Blesson. « Si nous posons un diagnostic de quelque chose qui est génétique, s’il existe des groupes de soutien ou des organisations d’autres personnes ayant le même changement génétique, il peut être utile de se connecter avec ces personnes ou ces familles. »
Certains parents veulent savoir s’ils partagent également le changement génétique de leur enfant et s’ils pourraient le transmettre à un futur bébé. Ils pourraient subir eux-mêmes des tests pour en savoir plus, a déclaré Mme Blesson.
Bien sûr, de nombreuses personnes qui subissent des tests peuvent ne trouver aucune mutation, trouver des changements de signification inconnue ou apprendre des informations sans rapport.
Certaines personnes s’inquiètent de la discrimination fondée sur les résultats de leurs tests génétiques, a déclaré Mme Blesson. Une loi américaine, la Genetic Information Nondiscrimination Act, vise à protéger les personnes contre la discrimination génétique dans l’assurance maladie et l’emploi. Certaines lois d’État peuvent fournir des protections supplémentaires. (Voir les Ressources supplémentaires ci-dessous.)
Génétique et environnement
Les causes de l’autisme sont extrêmement compliquées.
« Les causes de l’autisme sont extrêmement compliquées. Dans la plupart des cas, nous pensons que de nombreux facteurs contribuent à son développement, pas seulement une chose ou une autre « , a déclaré l’épidémiologiste Craig Newschaffer, PhD, dans une interview de 2017 avec Autism Speaks.13
Les chercheurs continuent d’étudier le rôle de « l’environnement » dans le risque d’autisme. L’environnement, dans ce contexte, signifie plus que le monde naturel, bien qu’il inclue l’exposition à la pollution, aux pesticides et aux produits chimiques dangereux. Cela inclut également beaucoup d’autres choses, de l’âge des parents lorsqu’ils conçoivent un enfant; les conditions médicales, les maladies et la nutrition d’une femme enceinte; et les événements qui se produisent à la naissance d’un bébé et après.
Par exemple, des études ont suggéré que l’exposition à la pollution de l’air, aux pesticides agricoles et aux produits chimiques dangereux augmente le risque d’autisme.Les enfants de 14 à 18 ans de parents plus âgés et les enfants dont la mère a eu des problèmes pendant la grossesse, tels que le diabète gestationnel et les saignements, courent également un risque plus élevé de développer l’autisme.19
Les scientifiques dans le domaine de l’épigénétique étudient les conditions dans l’environnement d’une personne qui éteignent ou activent les gènes, sans réellement modifier ses gènes eux-mêmes. Ces influences épigénétiques peuvent être positives ou négatives. Ils comprennent l’alimentation d’une personne, l’exercice, le stress psychologique, les interactions sociales et l’exposition à des maladies, à des drogues, à des médicaments et à des produits chimiques toxiques.20 Ces expositions peuvent influencer les « facteurs chimiques qui adhèrent à l’épine dorsale de l’ADN », a expliqué le Dr Newschaffer, lors d’un séminaire en ligne pour les membres de IAN et SPARK for Autism.
Il est intéressant de noter que ces changements dans le fonctionnement des gènes peuvent être transmis de parent à enfant. Par exemple, les hommes fabriquent du sperme tout au long de leur vie, a déclaré le Dr Newschaffer, professeur d’épidémiologie et de biostatistique et doyen associé de la recherche à l’Université Drexel. Leur exposition à des produits chimiques et à d’autres facteurs environnementaux peut provoquer des modifications épigénétiques des spermatozoïdes qui peuvent affecter leurs bébés, a-t-il déclaré.
Pour en savoir plus sur la façon dont nos gènes, les influences environnementales et l’épigénétique interagissent, veuillez consulter ADN et environnement: Qu’est-ce qui détermine le fonctionnement de Nos gènes?