Prix Cerveau en tête: Dr Yash Patel

Des études de neuro-imagerie à grande échelle révèlent des différences d’épaisseur corticale dans de nombreux troubles psychiatriques.

Dr Yash Patel, de l’Université de Toronto, est le premier auteur d’une des plus grande étude d’imagerie par résonance magnétique (IRM) menée sur des patients cliniques diagnostiqués comme souffrant de six grands troubles psychiatriques : Le trouble déficitaire de l’attention/hyperactivité (TDAH), le trouble du spectre de l’autisme (TSA), le trouble bipolaire (TBP), le trouble dépressif majeur (TDM), le trouble obsessionnel compulsif (TOC) et la schizophrénie (SCZ). Cette étude à grande échelle, menée en collaboration avec le consortium ENIGMA (Enhancing Neuroimaging Genetics through Meta-Analysis – ENIGMA), a réuni un groupe de près de 300 chercheurs du monde entier pour étudier les différences d’épaisseur du cortex cérébral à partir d’un échantillon total de 28 321 scans IRM individuels (12 721 cas et 15 600 témoins, âgés de 2 à 89 ans), provenant de plus de 25 pays, de plus de 100 institutions/hôpitaux et de 145 cohortes uniques. Cette impressionnante collaboration a permis de mieux comprendre la neurobiologie de ces six troubles cérébraux majeurs en établissant une corrélation entre les différences morphologiques du cortex cérébral dans différentes régions et les modifications de l’expression génétique.

Il existe des différences subtiles dans la composition cellulaire du cortex cérébral des patients diagnostiqués comme souffrant de divers troubles psychiatriques (par rapport aux témoins), comme la densité de types de cellules spécifiques (neurones, cellules gliales) et leur morphologie. Dans cette étude, les chercheurs ont généré des profils de différences de groupe dans l’épaisseur corticale entre les cas et les témoins pour le TDAH, les TSA, le TBP le TDM, le TOC et la schizophrénie en utilisant une approche de modélisation linéaire identique exécutée dans chaque cohorte participante. Ensuite, ils ont utilisé une approche d’histologie virtuelle pour examiner l’expression génique spécifique des cellules dans les 34 régions du cortex, dont 17 présentaient des différences d’épaisseur corticale entre les groupes. Grâce à une série d’approches bioinformatiques, ils ont ensuite identifié des corrélations cellulaires communes aux six troubles psychiatriques.

Cette publication a utilisé de nouvelles méthodes bioinformatiques pour relier les gradients d’épaisseur du cortex cérébral dans différentes régions aux gradients d’expression génétique spécifique aux cellules. Ce faisant, ils ont montré que les régions du cortex présentant une plus grande expression des cellules pyramidales enrichies au niveau dendritique sont également celles qui présentent les plus grandes différences d’épaisseur corticale entre les groupes. Ils ont également révélé des groupes de gènes enrichis en période prénatale et postnatale liés à ces changements. Dans l’ensemble, ces résultats appuient l’hypothèse d’un «double coup» dans la schizophrénie (et plus généralement dans les maladies mentales), selon laquelle des déviations dans le développement prénatal confèrent un état de vulnérabilité et des facteurs de stress/événements postnatals ultérieurs entraînent une manifestation clinique.

Yash Patel

Yash Patel a réalisé cette étude en tant que doctorant dans le laboratoire du Dr Tomas Paus à l’Université de Toronto. En tant que premier auteur sur près de 300 auteurs répertoriés, il était responsable de tous les aspects de ce manuscrit, depuis la conception, la communication/organisation entre les cohortes, le codage/génération de scripts, l’analyse des données, la génération de figures, la rédaction du manuscrit et le processus de publication. Toutes les analyses principales, les figures et tous les éléments supplémentaires (à l’exception d’une figure supplémentaire) ont été générés par le premier auteur.