210x270 Myoline N° 1 - Institut de Myologie

Gisèle Bonne
Valérie Allamand
Institut de Myologie
UMRS 974 -
UPMC / U974 -
Inserm / UMR7215 -
CNRS
Hôpital Pitié-Salpêtrière -
Paris
g.bonne@
institut-myologie.org
v.allamand@
institut-myologie.org
LU POUR VOUS
Séquençage de l’exome et identification de gènes
GISÈLE BONNE COMMENTAIRE
Une première application réussie de séquençage d'exome
visant à découvrir le gène responsable d’une maladie génétique,
a été réalisée pour le syndrome de Miller (MIM 263750). A
partir de l’ADN des quatre patients atteints de syndrome de
Miller, issus de trois familles indépendantes, l’ensemble des
régions codantes du génome c'est-à-dire la totalité des exons
(exome) a été capturé. Et ce, à l’aide d’une puce ADN de
très grande capacité. Puis l'exome a été séquencé avec une
couverture moyenne de 40 exemplaires du génome et une
"profondeur" ou précision suffisante pour détecter des variants
dans 97% environ de chaque exome ciblé. L’analyse des résultats
obtenus pour les gènes avec deux variants, jusque-là
inconnus chez chacun des quatre patients en utilisant
différents filtres et comparaisons avec les bases de données
publiques des SNP (Single Nucleotide Polymorphisms) et huit
exomes HapMap (exomes de références), a identifié un gène
candidat unique. Il s'agit du gène DHODH qui code une enzyme
clé de la voie de biosynthèse de novo pyrimidique, la dihydroorotate
deshydrogénase. Le séquençage a confirmé la présence
de mutations DHODH dans trois familles supplémentaires présentant
un syndrome de Miller. Le séquençage de l’exome d'un
petit nombre de personnes affectées indépendantes est une
stratégie puissante et efficace pour identifier les gènes responsables
d’affections mendéliennes rares et transformera probablement
l'analyse génétique des maladies monogéniques.
Ng SB, Buckingham KJ, Lee C, Bigham AW, Tabor HK, Dent KM, Huff CD,
Shannon PT, Jabs EW, Nickerson DA, Shendure J, Bamshad MJ, Exome
sequencing identifies the cause of a mendelian disorder, Nat Genet, 2010,
42(1) : 30-5
Malgré les avancées de la biologie moléculaire et
notamment des approches de génétique inverse
(ou clonage positionnel), plus de la moitié des
bases génétiques des maladies monogéniques
reste inconnue à ce jour, en particulier pour les
maladies rares. Des approches plus globales telles
que le séquençage massif des gènes humains ou
de façon plus pertinente de leurs régions codantes
sont maintenant disponibles. L’obstacle majeur à
l’identification et à la validation de mutations pathogènes
dans les maladies rares est la difficulté à
constituer des cohortes homogènes de patients, et
ce, à cause de leur nombre réduit. Le travail présenté,
en combinant une approche basée sur une
puce ADN et l’utilisation d’outils bioinformatiques
permettant de restreindre le nombre de variants
potentiellement intéressants, a permis d’identifier
le gène responsable du syndrome de Miller à partir
de 4 patients seulement. Ceci n’aurait pas pu être
envisagé avec des approches « classiques ». Par
ailleurs une publication récente rapportant l’identification
d’un autre gène responsable d’une maladie
rare, la diarrhée chlorée congénitale (Choi et al,
PNAS 2009 Nov 10 ; 106(45) : 19096-101), confirme
donc l’efficacité et la puissance de cette approche.
Dans ce contexte, il faut souligner l’existence du
réseau européen NMD-Chip dont l’objectif est de
mettre en place des puces ADN à visée diagnostique
pour les maladies neuromusculaires, projet
financé dans le cadre du 7 e PCRDT (Programmescadre
pour la recherche et le développement technologique)
et coordonné par N. Lévy (Marseille).
Dystrophinopathies : élargissement du spectre des mutations
VALÉRIE ALLAMAND COMMENTAIRE
Les dystrophies musculaires de Duchenne (DMD) et Becker
(BMD) ainsi que la cardiomyopathie dilatée liée à l’X (XLDC)
sont dues à des mutations dans le gène DMD, codant la dystrophine.
Une étude menée dans le cadre du consortium multicentrique
américain « United Dystrophinopathy Project » a
permis d’identifier 1 111 mutations dans le gène DMD dont 891
associées à un phénotype clinique. Parmi celles-ci, 506 sont
des mutations ponctuelles (n’affectant qu’un seul nucléotide)
et comprennent 294 mutations non-sens conduisant à des
codons stop prématurés. Ces résultats ont permis d’élargir le
nombre de mutations responsables de dystrophinopathies et
démontrent l’utilité de techniques modernes de diagnostic.
Cette étude confirme la propension accrue des mutations
Génétique
L’identification de mutations dans des gènes de
grande taille tels que DMD (79 exons répartis sur
2.2 Mb d’ADN génomique) est un processus complexe
et d’interprétation difficile. Grâce à l’évolution
des techniques de détection, notamment la
PCR multiplexe (permettant l’amplification de
plusieurs fragments en une seule réaction) et
plus récemment l’analyse de type SCAIP (singlecondition
amplification/internal primer), tous les
types de mutations responsables de dystrophinopathies
peuvent maintenant être détectés de
façon routinière. Le travail présenté porte sur
une très grande cohorte de 1286 patients et a
permis d'identifier 1 111 mutations, en combinant
Les cahiers de myologie N°2 AVRIL 2010 39
LU POUR VOUS