L'IA relie BRSK1 à un trouble neurodéveloppemental rare
Des chercheurs de la Baylor College of Medicine, de l'institut Duncan Neurological Research Institute et du projet Texome ont identifié les variants du gène BRSK1 comme cause probable d'une maladie neurodéveloppementale rare. Leur étude, publiée dans l'American Journal of Human Genetics, démontre la puissance combinée de l'intelligence artificielle et des modèles animaux pour élucider des pathologies jusque-là sans diagnostic clair. L'enquête a débuté avec un enfant inscrit au projet Texome, une initiative offrant des tests génétiques gratuits aux populations mal desservies. Les analyses standards n'ayant fourni aucune réponse, les équipes ont eu recours à un outil d'intelligence artificielle nommé AI-MARRVEL. Celui-ci a pointé une mutation rare du gène BRSK1 comme candidate. Grâce au réseau GeneMatcher, d'autres familles ont signalé des variants similaires, permettant aux chercheurs d'étudier au total dix patients issus de sept familles différentes. Tous les individus concernés présentaient des retards de développement, avec une sévérité variable selon les cas. Les symptômes communs incluaient des retards langagiers, un handicap intellectuel, un trouble du spectre autistique, un TDAH, de l'anxiété, une hypotonie musculaire et une microcéphalie. Deux patients ont également développé des crises d'épilepsie. Cette diversité clinique, même au sein d'une même famille porteuse du même variant, illustre une expressivité variable, où la même mutation génétique peut provoquer des tableaux cliniques distincts. Pour comprendre le mécanisme sous-jacent, l'équipe a utilisé la mouche du vinaigre, Drosophila melanogaster, dont les voies biologiques partagent de nombreuses similitudes avec l'être humain. L'analogue de BRSK1 chez la mouche, appelé sff, s'exprime principalement dans les neurones. Lorsqu'il est désactivé, l'insecte présente des troubles moteurs, une sensibilité accrue aux stress, des paralysies induites par la chaleur et une espérance de vie réduite. L'introduction du gène BRSK1 humain fonctionnel restaure presque entièrement ces fonctions, mais les variants associés aux patients ne les corrigent que partiellement. Ces expériences révèlent que la réduction de l'activité de la protéine BRSK1 perturbe la croissance des connexions entre les neurones et les muscles, tout en augmentant les niveaux de protéines impliquées dans l'organisation des microtubules, le squelette interne des cellules nerveuses. Cette perturbation microtubulaire, déjà associée à divers troubles neurodéveloppementaux, explique comment la déficience de BRSK1 entrave le développement cérébral et la communication neuronale. Cette recherche souligne l'efficacité de l'analyse génomique assistée par l'intelligence artificielle couplée à des modèles biologiques expérimentaux pour découvrir de nouvelles maladies rares et en décrypter la biologie. Au-delà de l'impact scientifique, ces travaux renforcent l'utilité de programmes comme Texome, qui visent à démocratiser l'accès à la médecine génomique pour les familles affectées, tout en ouvrant la voie à des diagnostics plus précis et à des thérapies ciblées pour des pathologies complexes.
