Maladies rares: identification d'un gène responsable d'un diabète congénital
Publié par Isabelle le 14/02/2010 à 00:15
Source: Communiqué ULB
Des chercheurs de l'ULB – IRIBHM , Faculté de médecine et Hôpital Erasme – ont identifié un bébé qui présentait un diabète congénital et des malformations de l'appareil digestif. En collaboration avec l'Université McGill (Montreal), les chercheurs belges ont identifié le gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On peut...) causal de ce diabète (Le diabète présente plusieurs formes, qui ont toutes en commun des urines abondantes (polyurie). Le mot « diabète » vient du grec ancien dia-baïno, qui signifie...). Enfin, une troisième équipe issue de l'University of California, San Francisco a précisé le rôle biologique de ce gène (RFX6) chez la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de...). Les résultats de cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) belgo-nord américaine - l'identification d'un gène responsable d'un diabète congénital - sont publiés dans la revue Nature de ce 11 février 2010.

La médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant à restaurer...) génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, et non plus limitée...) promet d'adapter préventions et traitements aux individualités biochimiques de chacun. Une telle approche est déjà d'application dans certains cancers du sein ou de l'intestin (L'intestin est la partie du système digestif qui s'étend de la sortie de l'estomac à l'anus. Chez les humains et la plupart des mammifères, il est divisé en deux parties appelées l'intestin...), par exemple. Toutefois elle reste limitée par notre compréhension encore très incomplète des mécanismes moléculaires des maladies. Cette compréhension est parfois grandement accélérée par l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) de maladies rares, dues au défaut particulier d'un seul gène du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est...). De telles maladies suivent une hérédité (L’hérédité (du latin hereditas, « ce dont on hérite ») est la transmission de caractéristiques d'une génération à la suivante, quel que...) simple, obéissant aux lois de Mendel. Plusieurs milliers de telles maladies génétiques rares ont été décrites. Pour la majorité d'entre elles, le gène causal reste à découvrir. On pense que, pour chacun des 30.000 gènes de notre génome, il existe sur la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité...) au moins une personne qui en présente le défaut héréditaire.

Le Service de Génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) médicale de l'Hôpital (Un hôpital est un lieu destiné à prendre en charge des personnes atteintes de pathologies et des traumatismes trop complexes pour pouvoir être traités à domicile...) Erasme a développé les compétences cliniques qui lui permettent de poser les diagnostics de maladies même extrêmement rares, qui n'ont par exemple été observées que chez quelques patients sur la planète depuis des décennies, et d'en décrire de nouvelles. Comprendre ensuite la cause moléculaire de ces maladies demande une autre approche, consistant à identifier le gène muté chez les malades par des techniques d'analyse de l'ADN, en laboratoire de recherche.

C'est cette approche intégrée de clinique (diagnostic précis de maladies génétiques rares) et d'analyse moléculaire (localisation dans le génome puis identification du gèneresponsable) qui a contribué à l'identification d'un nouveau gène impliqué dans le développement du système digestif (Le système digestif est l'ensemble des organes qui chez les animaux a pour rôle d'assurer l'ingestion et la digestion des aliments pour en extraire l'énergie et les nutriments...), et plus particulièrement des îlots de Langerhans du pancréas (Le pancréas est un organe abdominal, une glande annexée au tube digestif. Il est rétropéritonéal, situé derrière l'estomac, devant et au-dessus des reins. Ses...) et de leurs cellules beta (Le genre Beta appartient à la famille des Chénopodiacées, tribu des Cyclolobae.) productrices d'insuline (L'insuline (du latin insula, île) est une hormone peptidique sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas. Elle a, avec le glucagon, un rôle majeur dans la régulation des...), gène dont le défaut cause un diabète congénital.

Le Dr Julie DESIR, du Service de Génétique médicale dirigé par Marc ABRAMOWICZ, et le Dr Serge VANDEN EIJNDEN, du Service de Néonatologie, ULB-Hôpital Erasme, ont observé chez un nouveau-né (Un nouveau-né est un enfant à partir de sa première heure de vie et jusqu'à 28 jours. De 28 jours à 2 ans, c'est un nourrisson.) gravement malade, un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) d'anomalies congénitales composant le syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans des circonstances...) très rare de Martinez-Frias: essentiellement un diabète congénital et certaines malformations de l'appareil digestif. Ce bébé (L'onomatopée bébé désigne l'être humain en bas-âge. En puériculture on distingue plutôt le nouveau-né (le premier mois), le nourrisson...) était issu de parents consanguins, cousins germains, en bonne santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou...), indiquant chez lui une cause génétique transmise sur le mode récessif autosomique. De façon intéressante, on notait dans la famille proche, de nombreux antécédents de diabète ou d'intolérance glucidique chez les parents et leurs frères, soeurs, oncles ou tantes. On pouvait postuler que le gène responsable, encore inconnu, jouait un rôle majeur dans le développement des îlots de Langerhans et la production d'insuline, causant le syndrome complet de Martinez-Frias chez le bébé homozygote et favorisant le diabète courant, non-syndromique, chez les hétérozygotes.

En pariant que la consanguinité (La consanguinité est le fait que deux individus, ayant une parenté assez étroite se reproduisent entre eux et obtiennent une descendance. La consanguinité peut être plus ou moins forte selon que, si on prend le cas...) des parents était responsable de la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) du bébé, on pouvait identifier les zones du génome homozygotes pour des marqueurs polymorphes, hors desquelles le gène causal ne devait logiquement pas se trouver. Une région du chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes...) 6, parmi d'autres, montrait une homozygotie chez le petit malade. Ce cas a rappelé aux chercheurs belges un autre cas observé 15 ans plus tôt, où une agénésie spécifique des cellules beta des îlots était associée à une anomalie particulière du chromosome 6: l'isodisomie paternelle (présence d'un chromosome paternel en double, au lieu d'un chromosome paternel et d'un maternel).

Un cas unique ne suffisant pas à identifier le gène, l'équipe de l'ULB a contacté le laboratoire de C. Polychronakos, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) McGill, Montreal, Canada, qui avait rapporté d'autres cas du même syndrome. L'analyse commune de 5 malades provenant de 5 familles différentes a finalement permis d'identifier le seul gène montrant une mutation homozygote chez tous, le gène RFX6 situé sur le chromosome 6.

Dans le même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), le groupe de Michael German, University of California, San Francisco rapportait l'étude d'une souris invalidée pour le gène orthologue murin, Rfx6, encodant un facteur transcriptionnel exprimé dans l'endoderme primitif aux stades précoces du développement, puis restreint au pancréas et quelques autres foyers endodermiques, dès avant la naissance, puis aux îlots pancréatiques chez les souris adultes. Les souris homozygotes montraient un diabète congénital et des anomalies digestives étonnamment superposables à celles du syndrome humain. Des étudescomplémentaires montraient que Rfx6 agissait en aval d'un autre facteur de transcription, Neurogenin 3, pour induire la différentiation de certaines cellules des îlots pancréatiques en cellules beta, productrices d'insuline.

Ces nouvelles données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) moléculaires rapprochent peut-être les chercheurs de la génération de cellules beta pour transplantation à des patients diabétiques. Elles sont directement utiles aux familles concernées, rendant possibles des diagnostics prénataux et pré-implantatoires. Elles présagent des progrès dans la catégorisation et la prise en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être...) thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.) plus spécifique, de sous-groupes de patients atteints de diabète commun. En effet, les résultats de vastes études d'association génétique (Genome-Wide Association Studies) de ces dernières années ont montré que de nombreux gènes impliqués dans la susceptibilité au diabète courant - qui touche 5% de la population du monde (Le mot monde peut désigner :) occidental - n'étaient autres que des gènes dont les défauts complets causent des formes très rares de diabète héréditaire et syndromique.

Cette recherche a été possible à l'ULB grâce au Fonds Erasme qui soutient depuis des années, les efforts de recherche du Laboratoire de Génétique Médicale (IRIBHM, Faculté de médecine de l'ULB) pour identifier des mutations génétiques jusqu'alors inconnues, responsables de maladies rares.
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