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À l’Institut Imagine (Inserm, AP-HP, Université Paris Cité), l’équipe d’Alessandra Pierani s’intéresse à la génétique et au développement du cortex cérébral. Comme le précise Frédéric Causeret, « theme leader » au sein du laboratoire, ils cherchent à établir comment les neurones acquièrent leur identité, car il existe une grande diversité de types de neurones, de fonctions et de morphologies différentes.
Les travaux de Frédéric Causeret portent plus précisément sur les cellules de Cajal-Retzius, un type de neurones crucial pour assurer le développement correct du cortex cérébral, et dont il a décortiqué le contenu cellulaire. En effet, de manière inattendue, ces neurones expriment tout un ensemble de gènes normalement reliés à la mise en place d’une caractéristique morphologique observée dans d’autres types de cellules : la multiciliation.
La multiciliation est un processus cellulaire consistant en la croissance de multiples cils motiles à la surface de la cellule. Toutes les cellules de l’organisme ne sont pas multiciliées, mais on en retrouve notamment dans le système nerveux central de tous les vertébrés.
Étonnement, les cellules de Cajal-Retzius, bien qu’exprimant cet ensemble de gènes, ne sont pas multiciliées. Néanmoins, l’équipe a confirmé que ces gènes avaient un rôle crucial dans la maturation de ces cellules : le rôle de ces gènes a donc été détourné pour leur donner une nouvelle fonction. Comment cela est-il possible ? Frédéric Causeret a établi que cette « réorientation » du réseau de gènes dépend du stade de la vie de la cellule durant lequel ces gènes sont exprimés.
Ce nouveau champ d’investigation permet de penser différemment le diagnostic des maladies rares. En effet, ce travail illustre comment les mêmes gènes peuvent se « réorienter » pour remplir des fonctions très différentes dans des organes tout aussi différents, et invite à regarder avec un œil nouveau les variations génétiques repérées chez les patients pour lesquels l’identification du gène responsable de la pathologie reste difficile à établir.