Petit lexique de la génétique et des maladies

La génétique et les maladies expliqués en quelques mots.

Soigner

Achondroplasie

Cette pathologie qui touche 1 enfant sur 15 000 se traduit cliniquement par une forme de nanisme caractérisée par des membres courts, une cage thoracique étroite et une macrocéphalie. L’achondroplasie est due à une mutation du gène FGFR3, identifiée par l’équipe de Laurence Legeai-Mallet à Imagine, qui provoque des anomalies au niveau de la croissance de l'os ou du cartilage de l'os. C’est une maladie dominante qui peut donc être transmise par un des parents lui-même porteur : il suffit que l’un des deux exemplaires du gène soit muté.

ADN

Abréviation d’Acide DésoxyriboNucléique, l’ADN est présent dans les cellules de tous les êtres vivants. C’est le support de l’information génétique. La double hélice d’ADN est constituée de deux chaînes parallèles qui s’enroulent l’une autour de l’autre grâce à un enchaînement de nucléotides qui forme le code génétique.

Allèle

Il s’agit des formes distinctes que peut adopter un même gène. Les chromosomes qui portent les gènes sont présents en deux exemplaires (sauf pour les chromosomes dits sexuels) : l’un hérité de la mère, l’autre du père. Chaque individu possède donc deux versions d’un même gène : les allèles. Ils peuvent être dominants si un seul allèle suffit à faire apparaître un phénotype, ou récessifs si les deux allèles doivent être porteurs d’une mutation pour faire apparaître la maladie.

ARN

Contrairement à l’ADN, et bien qu’il en soit très proche, l’ARN n’est composé que d’un seul brin. Il correspond à la transcription des parties codantes de l’ADN. Le plus connu, l’ARN messager, sert de trame à la production des protéines afférentes. Récemment, des ARN non-codants ont été mis au jour. Ils interviennent pour réguler la lecture de l’ADN.

Ataxie de Friedreich

Cette maladie neurodégénérative qui provoque des troubles de l’équilibre et de la coordination des mouvements volontaires a pour origine une mutation au niveau du gène X25, qui code pour une protéine nommée frataxine. Il s’en suit une production trop faible de cette protéine qui se trouve dans les usines à oxygène des cellules, les mitochondries, et qui perturbe leur fonctionnement.

Ataxie télangiectasie

Cette maladie neurodégénérative entraîne des pertes progressives de la marche, des capacités oculaires, auxquelles s’ajoutent une déficience immunitaire et un risque accru de développer un cancer. C’est une maladie génétique autosomique récessive provoquée par la mutation du gène ATM, un gène de la réparation de l’ADN.

Autisme

Voir Trouble du spectre de l’autisme ci-dessous.

Bêta-thalassémie

Cette maladie génétique monogénique très fréquente touche près de 288 000 personnes dans le monde avec 60 000 nouveaux cas par an. Plus de 200 mutations du gène de la bêta-globine (HBB) ont déjà été mis en cause. Transmise selon un mode autosomique récessif, elle perturbe la production de la chaîne bêta de l’hémoglobine, entraînant une anémie plus ou moins sévère. Dans sa forme majeure, la bêta-thalassémie nécessite des transfusions mensuelles, et un traitement contre l’effet délétère des dépôts de fer causés par ces transfusions. Celles-ci n’ont qu’un effet palliatif.

Le traitement curatif proposé à ces patients est en général une greffe allogénique de cellules de moelle osseuse, quand ils ne présentent pas un état clinique trop fragile et qu’ils ont un donneur compatible dans leur fratrie, ce qui n’est possible que dans environ 25% des cas. De plus, les taux de succès sont inégaux et les patients demeurent vulnérables aux infections dans les mois qui suivent la greffe et à la « maladie du greffon contre l’hôte ».

Caryotype

Cet examen qui consiste à dénombrer, classer et analyser les chromosomes, permet de détecter les maladies génétiques liées à la structure des chromosomes.

CGH

Beaucoup plus fine que le caryotype, cette analyse est aujourd’hui le standard pour l’analyse globale du génome en vue d’y détecter une anomalie structurelle des chromosomes. Acronyme de Comparative Genomic Hybridization, soit en français hybridation génomique comparative, la CGH permet de détecter des duplications ou des délétions de quelques dizaines de kilobases. 

Chromatine

Dans chacune de nos cellules, la molécule d’ADN a une taille d’environ 2m de long. Elle est donc « recroquevillée » dans un espace extrêmement petit de quelques micromètres (0,001 mm). Pour cela, elle se compacte autour de protéines que l’on nomme les histones. C’est cet assemblage qui porte le nom de chromatine. En plus de permettre le compactage de l’ADN, les histones sont elles-mêmes porteuses d’informations qui régulent notamment la lecture de l’ADN.

Chromosome

Structure composée de l’ADN et des protéines autour desquelles il s’enroule, les chromosomes forment la structure qui est transmise lors de la division cellulaire aux cellules filles, mais aussi au moment de la fécondation aux descendants. Chez l’Homme, chaque cellule compte 46 chromosomes correspondant à 23 paires. Dans chaque paire, on trouve un chromosome hérité du père et un de la mère.

Code génétique

L’ADN est composé d’un enchaînement de 4 éléments appelés nucléotides : l'adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G). La cytosine ne peut s’assembler qu’avec la guanine, et l’adénine qu’avec la thymine. Ainsi, les deux brins d’ADN s’enroulent et forment la double hélice. La succession des nucléotides propre à chaque individu forme le code génétique qui contient les informations à la production des protéines, et à plus grande échelle, au fonctionnement de notre corps.

Conseiller en génétique

En complément des rendez-vous avec des médecins généticiens, certaines familles peuvent être amenés à rencontrer une conseillère en génétique en consultation. Il peut s’agir de couples ayant déjà un enfant atteint d’une maladie génétique, ou dont l’un des deux est porteur d’une maladie génétique, ou issu d’une famille avec une maladie génétique connue. Le conseiller en génétique intervient pour évaluer le risque de survenue d’une maladie chez une personne ou dans la descendance d’un couple.

Déficits immunitaires primaires

En raison d’une erreur génétique, le système immunitaire, normalement présent pour nous défendre, devient défaillant. Cela peut se traduire par des infections répétées ou sévères, par une susceptibilité accrue à certains cancers, et chez au moins un quart des patients, par des manifestations auto-immunes ou inflammatoires. Ces manifestations peuvent parfois mettre en jeu le pronostic vital ou endommager certains organes. A ce jour, on dénombre plus de 350 déficits immunitaires primaires distincts. Ces pathologies touchent un enfant sur 5 000 environ, soit quelques centaines de naissances chaque année. Quelques milliers de personnes vivent avec une telle pathologie en France.

Diagnostic préimplantatoire

Proposé uniquement aux familles où un risque génétique a clairement été identifié, il consiste en l’implantation d’un embryon sélectionné car indemne du risque génétique en question.

Diagnostic prénatal

Il vise à détecter in utero une affection d’une particulière gravité. En respect de l’avis du Comité Consultatif National d’Ethique, il doit et ne peut être proposé que pour éviter une pathologie grave et d’une particulière gravité chez un enfant à naître.

Drépanocytose

Maladie génétique la plus fréquente au monde (environ 50 millions de malades), cette pathologie autosomique récessive de l’hémoglobine se traduit par des globules rouges en forme de faucilles entravant la circulation sanguine, et causant ainsi de multiples souffrances chez les malades : crises vaso-occlusives, susceptibilité aux infections, accidents vasculaires cérébraux, anémie sévère, parhémolyse des globules rouges...

Epigénétique

A eux seuls, la génétique et les gènes ne permettent pas d’expliquer entièrement le fonctionnement de nos cellules et de notre organisme. Pourquoi une cellule du foie qui possède à priori le même patrimoine génétique qu’une cellule de la rétine est différente ? Les gènes ne sont en réalité pas tous lus de la même façon d’une cellule à l’autre. Il existe des marques qui modulent l’expression des gènes en fonction des cellules : c’est ce qu’on appelle l’épigénétique, parfois comparée à un chef d’orchestre qui interpréterait la partition des gènes de façon différente. A la différence de la génétique, les marques épigénétiques sont réversibles.

Exome

Il s’agit de l’ensemble des exons du génome, soit toutes les parties qui sont exprimées pour produire des protéines. Il représente un peu plus de 1 % de l’ensemble du génome, les 98 % restant correspondant aux régions non-codantes, dont la fonction est encore méconnue. L’analyse de l’exome pourrait s’avérer utile lorsque les autres techniques n’ont pas permis de mettre au jour une mutation chez un patient atteint de maladie génétique.

Gènes

C’est une partie de l’ADN qui contient notamment les informations utiles à la production d’ADN messager, qui lui-même servira à la fabrication des molécules actives de la cellule. Il s’agit de l’unité de base du génome.

Génome

C’est l’ensemble du matériel génétique d’un être vivant. Constitué d’ADN, il est pour moitié hérité du père et pour moitié de la mère.

Hypothyroïdie congénitale

Environ un nourrisson sur 3 000 souffre d’hypothyroïdie congénitale. Avec environ 261 nouveaux cas par an, c’est la maladie endocrinienne la plus fréquente à la naissance. En France, l’hypothyroïdie fait partie des cinq maladies dépistées chez tous les nouveau-nés, grâce au test du buvard. Si elle n’est pas traitée à un stade très précoce, cette pathologie entraîne différents symptômes – difficultés à téter, hypothermie, constipation, hypotonie, retards ; jusqu’à entraver le développement psychomoteur de l’enfant.

L’hypothyroïdie résultant d’une anomalie de développement est transmise selon le mode autosomique dominant, alors que les cas dus à des troubles de la synthèse de l’hormone thyroïdienne – la dyshormonogénèse – ont une transmission récessive.

Interféronopathies

Ces maladies génétiques sont associées à la production d’une trop grande quantité d’interférons, des molécules spécialisées dans la défense de notre organisme contre les infections. Cela se traduit chez les patients par une sorte d’état infecté permanent. A ce jour, des mutations dans une dizaine de gènes différents ont été identifiées comme responsables d’interféronopathies. Les formes génétiques de ces maladies sont très rares et touchent probablement moins d’un millier de personnes dans le monde. En revanche, ce sont des maladies généralement très sévères, pouvant notamment affecter simultanément le cerveau, le système respiratoire et la peau. Plusieurs équipes d’Imagine sont spécialisées dans leur étude.

Maladie de Whipple

Cette infection bactérienne chronique se déclare autour de l’âge de 50 ans et peut entraîner des signes cliniques tels que diarrhées, syndrome de malabsorption, fièvre, perte de poids, atteintes articulaires, cardiovasculaires ou du système nerveux central. En l’absence ou en cas d’échec d’un traitement antibiotique, elle peut évoluer jusqu’à la mort. La maladie est provoquée par Tropheryma whipplei, une bactérie que nous sommes nombreux à rencontrer dans notre vie (jusqu’à 50% des membres de certaines populations en sont porteurs), mais qui affecte une très faible partie des individus : seul un sujet sur un million développe les symptômes de la maladie. Une équipe d’Imagine a récemment découvert une cause génétique à cette pathologie intestinale chronique.

Maladies génétiques

Il s’agit de pathologies provoquées par une mutation de l’ADN. Pour en savoir plus.

Mastocytose systémique indolente

Cette maladie génétique est due à l’accumulation et à la prolifération d’un type de globules blancs, les mastocytes, dans la moelle, le foie, les os, le tube digestif, entraînent des réactions allergiques et inflammatoires. Les patients souffrent de fatigue, dépression, troubles cognitifs, lésions cutanées. Et dans les formes les plus virulentes, il s’en suit des fibroses hépatiques, des chocs anaphylactiques.

Mutation

Il s’agit d’une modification de l’information génétique. Elle peut être le point de départ d’une maladie génétique. 

Panels de gènes

Il s’agit de l’ensemble des gènes connus pour être impliqués dans une pathologie. Par extension, on parle de panels de gènes lorsqu’une analyse génétique ne « regarde » que les gènes dont les connaissances laissent présager qu’ils pourraient être responsables de la maladie en question, au vu des symptômes observés.

Séquençage

Cette technique de décryptage de l’ADN permet de déterminer la succession des nucléotides d’un génome. Ces dernières années, les capacités de séquençage ne cessent de s’accélérer. Aujourd’hui, les méthodes de séquençage de nouvelle génération NGS permettent de « lire » un génome humain en quelques heures.

Syndrome d’Aicardi-Goutières

Cette maladie génétique rare, décrite pour a 1ère fois à l’Hôpital Necker-Enfants malades AP-HP il y a une trentaine d’années, entraîne des troubles neurologiques sévères. Plusieurs mutations génétiques peuvent être à l’origine de cette maladie. La maladie est associée à une hyperproduction d’interférons α, dont la toxicité sur les cellules du cerveau est reconnue. En 2018, ayant découvert que les mécanismes en cause dans la maladie d’Aicardi-Goutières s’apparentent à ceux observés chez les patients porteurs du VIH, les médecins et les chercheurs de l’Hôpital Necker-Enfants malades AP-HP et de l’Institut Imagine ont pu proposer une trithérapie à leurs jeunes patients.

Syndrome congénitaux de la glycosylation (CDG)

Les syndromes CDG ont une prévalence estimée à près de 1-2 enfants sur 100 000 naissances. Plusieurs gènes sont en cause dans ces pathologies et les symptômes peuvent être très variés. La majorité des patients présentent une maladie essentiellement neurologique avec la présence de troubles de l’équilibre, un retard psychomoteur et fréquemment une déficience intellectuelle. Récemment, une équipe d’Imagine a mis au jour un mécanisme qui rend le cerveau susceptible aux troubles congénitaux de la glycosylation.