Pendant de nombreuses années, les scientifiques n'ont pas pu comprendre le mécanisme du syndrome de Williams (ou Williams-Buren), une maladie génétique rare qui touche en moyenne un nouveau-né sur dix mille. Les médecins américains ont failli résoudre la maladie en créant son modèle cellulaire. Les neurones du syndrome sont caractérisés par un nombre accru de dendrites et une faible viabilité. L'article a été publié dans la revue Nature.
Les personnes atteintes du syndrome de Williams à différents stades de la vie. Figure. Extrait de l'article N Engl J Med 2010; 362: 239-52. sur le site Web de la Williams Syndrome Association.
Les personnes atteintes du syndrome de Williams (WS ou WBS dans la littérature anglophone) ont une apparence caractéristique qui ressemble à un elfe folklorique avec un front bas, des sourcils larges, un nez boutonné, une grande bouche et des dents longues et clairsemées. C'est pourquoi on l'appelle aussi "le visage d'un elfe".
En outre, ceux qui souffrent de cette maladie ont un développement mental réduit tout en conservant certaines capacités intellectuelles. De plus, ils se distinguent par une sociabilité, une convivialité, une confiance et une bonne nature exceptionnelles.
Le syndrome a été décrit en 1961 par le cardiologue néo-zélandais John Cyprian Phipps Williams, célèbre pour le fait qu'en 1969, il a complètement quitté sa carrière, rompu tous les liens et disparu, apparaissant de temps en temps en Europe - les dernières informations sur cette personne incroyable remontent à 2000. On ignore si Williams, né en 1922, est toujours en vie.
Des recherches antérieures ont montré que le syndrome de Williams est associé à la suppression d'une région spécifique du bras long du septième chromosome. Le fragment manquant mesure environ 3 millions de paires de bases et affecte 26 gènes.
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Cependant, à l'exception notable du gène de l'élastine, dont la perte se manifeste par une formation anormale de la paroi vasculaire, les fonctions de ces gènes restent largement inconnues. Par conséquent, le mécanisme d'apparition de la maladie n'est pas clair, ce qui ne permet pas la création de méthodes de traitement efficaces.
Une équipe de médecins de l'Université de Californie à San Diego, dirigée par Alysson Muotri, a sélectionné cinq enfants atteints du syndrome de Williams âgés de 8 à 14 ans, confirmé leur maladie par analyse génétique et prélevé des échantillons de cellules somatiques sur les tissus de dents précédemment perdues.
Les cellules de la pulpe dentaire, y compris les neurones, sont formées à partir d'une seule lignée de cellules souches. En utilisant les facteurs protéiques de signalisation de Yamanaka, les auteurs du travail ont «renvoyé» les cellules différenciées adultes isolées de la pulpe à un état aussi précoce. Et puis ils ont commencé le processus de transformation en neurones et ont étudié les caractéristiques de ces cellules.
Il s'est avéré que les "neurones du syndrome" sont anatomiquement et physiologiquement nettement différents de la normale. En particulier, ils ont ralenti la croissance et la division et augmenté l'apoptose. Les neurones se ramifient en plus de dendrites que d'habitude, et les dendrites, à leur tour, ont plus d'épines. Ainsi, le tissu formé par ces cellules est caractérisé par une connectivité extraordinaire entre les cellules et de nombreuses synapses.
De plus, les scientifiques ont montré que l'activité accrue de l'apoptose pouvait être associée à l'un des gènes ayant subi la délétion, le FZD9, dont un produit protéique est impliqué dans la régulation de la division cellulaire. Cela a été confirmé par des expériences de perturbation de la fonction FZD9 dans une lignée similaire de cellules précurseurs neuronales obtenues à partir de cellules pulpaires de personnes en bonne santé.
"Un nouveau modèle utilisant des cellules souches pluripotentes induites comble le vide existant dans la compréhension de la biologie cellulaire du syndrome de Williams", concluent les auteurs, "et peut apporter de nouvelles connaissances sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à la maladie et au cerveau social humain."
