Diagnostic des Maladies Génétiques - sante.dz · Behairi N, Belkhelfa M, Mesbah-Amroun H, Rafa H, Belarbi S, Tazir M, Touil-Boukoffa C. All-trans-Retinoic Acid Modulates Nitric

Diagnostic et Prévention des

Maladies Génétiques

Journée Valorisation Santé

DGRSDT 06 janvier 2016

Meriem Tazir Laboratoire de recherche en NeuroSciences

Université d’ Alger CHU Mustapha

Diagnostic et Prévention des Maladies

Génétiques

• Introduction et Généralités sur les maladies génétiques

• Maladies Neuro-génétiques: Travaux de recherche et valorisation

• Tests génétiques: Etats des lieux et perspectives

« L’absence de prise de conscience véritable du problème posé par les maladies génétiques et la méconnaissance des effets des gènes sur la santé constituent un obstacle à la mise en œuvre de programme de lutte efficace dans les pays » « Lutte contre les Maladies Génétiques » OMS, EB116/3 21 avril 2005

Maladies Génétiques et Biologie Moléculaire

Introduction

• Début des années 1980: Irruption de la biologie moléculaire en Médecine

• Naissance de la génétique moléculaire médicale:

- Fondée sur la connaissance du répertoire de l’ensemble des gènes humains et du génome (séquence complète connue)

- Objet: assurer des diagnostics génotypiques (analyse des gènes): Caractérisation des anomalies du génome responsables de maladies génétiques

Généralités

Tests Génétiques

• Place à part au sein des analyses biologiques

• Dans le monde leur pratique régie par des lois et textes spécifiques

• Techniques de génétique moléculaire (techniques d’étude de l’ADN ou l’ARN) sont en progression permanente

Focalisées au départ: - les maladies monogéniques graves de l’enfant - le diagnostic prénatal - maladies monogéniques l’adulte

Généralités

Tests Génétiques

- Elargies à l’oncogénétique: Kc du sein/ovaire et du colon)

- Aux maladies multigénétiques ou multifactorielles (HTA, diabète…)

(interaction des gènes et des facteurs de l’environnement)

- Pharmacogénétique: Facteurs héréditaires influençant la réponse aux médicaments

Généralités

Catégories de maladies génétiques

Chromosomiques Ex: Trisomie 21 Monogéniques / mendéliennes ‐ dominantes ‐ récessives ‐ liées à l’X Mitochondriales Multifactorielles / polygéniques / complexes ‐ malformations congénitales isolées ‐ « maladies communes » HTA, diabète

Généralités

Exemples de maladies génétiques 6000‐7000 maladies rares.

• Syndrome X‐Fragile • Mucoviscidose • Chorée de Huntington • Achondroplasie • Drépanocytose • Prédisposition familiale aux cancers du sein et de

l’ovaire (BRCA1 et BRCA2) • Syndrome de Prader‐Willy • Trisomie 21 • Syndrome de Turner

Hétérogénéité des Maladies génétiques

et Stratégies diagnostiques • Hétérogénéité génétique: une maladie peut-être en fait due à

l’atteinte alternative de plusieurs gènes. Ex : les myopathies de ceintures, ou les myocardiopathies hypertrophiques…

« une maladie-plusieurs gènes »

• Hétérogénéité allélique: Des mutations génétiques dans un même gène induisent des maladies différentes. Ex: le gène CFTR mucoviscidose. D’autres mutations: stérilité masculine isolée.

« Un gène -plusieurs maladies »

Conséquence: Diagnostic moléculaire n’est pas aisée.

Chaque gène, chaque maladie devra avoir une stratégie d’analyse génotypique propre Spécialisation des équipes par maladie

Diagnostic génétique

Choix de la stratégie diagnostique

‐ Maladie (homogénéité /hétérogénéité génétique)

‐ Mutation récurrente ou hétérogénéité allélique

- Différents types de mutations (mutation punctiforme, délétion, duplication…)

Extraction d’ADN PCR Séquençage

Situations 1) Mutations prédéfinies: screening 2) Mutations inconnues: scanning (balayage)

Tests Génétiques Avancées de la technologie

• Criblage direct par l’analyse ciblée du gène incriminé

dans le phénotype clinique suspecté

• Séquençage à haut débit

- approche panel de gènes

- approche exome

- outils bioinformatiques

Utilisés pour générer et interpréter des résultats

Recherche translationnelle

• Abolition des barrières entre chercheurs, équipes médicales et patients

• Aide à traduire les découvertes faites en laboratoire plus rapidement et plus efficacement dans la pratique médicale

• Amélioration de la santé des patients

(Grands bénéfices pour eux et pour la société)

Danielle Martinet Service de Génétique Médicale

Behairi N, Belkhelfa M, Mesbah-Amroun H, Rafa H, Belarbi S, Tazir M, Touil-Boukoffa C. All-trans-Retinoic Acid Modulates Nitric Oxide and Interleukin-17A Production by Peripheral Blood Mononuclear Cells from Patients with Alzheimer's Disease. Neuroimmunomodulation. 2015;22(6):385-93. Hamza W, Ali Pacha L, Hamadouche T, Muller J, Drouot N, Ferrat F, Makri S, Chaouch M, Tazir M, Koenig M, Benhassine T. Molecular and clinical study of a cohort of 110 Algerian patients with autosomal recessive ataxia. BMC Med Genet. 2015 Jun 12;16:36 Belkhelfa M, Rafa H, Medjeber O, Arroul-Lammali A, Behairi N, Abada-Bendib M, Makrelouf M, Belarbi S, Masmoudi AN, Tazir M, Touil-Boukoffa C. IFN-γ and TNF-α are involved during Alzheimer disease progression and correlate with nitric oxide production: a study in Algerian patients. J Interferon Cytokine Res. 2014 Nov;34(11):839-47.

Quelques Publications communes récentes

Recherche translationnelle / Formation

Echanges Universités des Sciences et technologies/CHU

Lutte contre les maladies génétiques

En Algérie, la prévalence des maladies génétiques est élevée en grande partie à cause de la tradition des mariages consanguins responsables de la transmission autosomique récessive.

Yasmina 27 ans

Djamila 26 ans

Mohamed 24ans

Ali 21ans

Abderahim 20 ans

Hamid 16 ans

Bilal 13ans

Hassane 13 ans

Nour Houda 12 ans

HAMZA 12ans

CMT4F : FAMILLE CHEB. Famille avec une neuropathie héréditaire

F1/ Meh.

KHALED MOHAMED 15 ANS

SAMIA 37 ANS A/KADER

36 ANS KAMEL 31 ANS LYES

29 ANS

MOUNIR 27 ANS

WIDAD 23 ANS

Consanguinité éloignée

Maladies Neurogénétiques

Axe de recherche en Neurogénétique

Laboratoire de recherche de Neurosciences. Neurogénétique

Objectifs de l’axe de recherche en neurogénétique

• Contribution des Familles atteintes d’affections Neurogénétiques à l’identification de loci, de gènes et de nouvelles mutations génétiques

• Meilleure compréhension de la physiopathologie de ces affections

• Mise en évidence de mutations neurogénétiques spécifiques à la population Algérienne et Maghrébine

• Stratégies de diagnostic moléculaire spécifiques et simplifiées

• Diagnostics Neurogénétiques instaurés à Alger et Constantine

• Voies thérapeutiques communes ou de thérapies ciblées et à des essais thérapeutiques

• Perspectives.

Exemples de travaux sur études de cohortes de patients

Ataxies Héréditaires

Etude des ataxies cerebelleuses autosomiques récessives (ARCA) Thèse DSM Lamia Ali Pacha (Mars 2013)

37%

28,40%

11,70%

6,99%

4,30% 4,30% 3,70% 3%0,61%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

AI FRDA AOA2 AT AVED SJ ARSACS ARCA2 AOA1

ARCA: 162 patients (100 familles

Aspects moléculaires des ARCA. Etude de 203 patients (142 familles). Hamza Wahiba, Thèse de Doctorat 3ième cycle LMD. Génétique et biotechnologie. Dec 2015 Equipe du Pr Benhassine T.

Hamza et al. BMC Med Genet. 2015 Jun 12;16:36

Type de myopathie Nombre de patients Nombre de familles

Dystrophinopathies 77 57

Y sarcoglycanopathie 54 37

LGMD2 non liées aux sarcoglycanes 48 28

Total 179 122

Etude clinique , histopathologique et génétique des dystrophies musculaires progressives Thèse de DSM, Sonia Nouioua (Janvier 2014)

46,7%

30,3%

3 %

57% 25%

15% 1,5% 1.5%

Repartition des familles selon le sous Type de LGMD2

LGMD2C LGMD2B

LGMD2 avec IHC normale LGMD2A

α dystroglycanopathie

65 familles

Analyses moléculaire des dystrophies musculaires: étude de 233 patients Thèse de Doctorat 3ième cycle LMD (Biotechnologie et santé) Amira Charaallah,. (dec 2015)

Mutations neurogénétiques spécifiques à la population Algérienne et Maghrébine

Mutations fondatrices

Parkinson (PD)

Ataxie cerebelleuse dominante type 2 (SCA7)

Ataxie par deficit en vitamine E (AVED)

AOA2

SPG11

Charcot-Marie-Tooth axonal (AR-CMT 2A)

Myasthenie congénitale (CHRNE)

Sarcoglycanopathie gamma (LGMD 2C)


Parkinson (PD)



AOA2

SPG11




Maladie de Parkinson (Park 8) Mutation G2019S du gène LRRK2

• Fréquence de la mutation G2019S du gène leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) gene : 32% ds notre série de MP

( 1 à 4% en France et en Europe) • Test génétique pour tous les cas de MP sporadiques et

familiaux (Labo génétique USTHB)

• Registre des porteurs de cette mutation (Eventuelle thérapie génique) Lesage S, Durr A, Tazir M, Lohmann E, Leutenegger AL, Janin S, Pollak P, Brice A:LRRK2 G2019S as a cause o f Parkinson’s disease in North African Arabs. N Engl J Med 2006; 354: 422–423. Belarbi S, Hecham N, Lesage S, Kediha MI, Smail N, Benhassine T, Ysmail-Dahlouk F, Lohman E, Benhabyles B, Hamadouche T, Assami S, Brice A, Tazir M. LRRK2 G2019S mutation in Parkinson's disease: a neuropsychological and neuropsychiatric study in a large Algerian cohort. Parkinsonism Relat Disord. 2010 Dec;16(10):676-9.


Myoclonus mediterranéen (PME1)

Parkinson (PD)



AOA2

Paraplégie Spastique Familiales . SPG11




Ataxie par déficit en Vit E (AVED) (Troubles moteurs graves)

Ouahchi K, Arita M, Kayden H, Hentati F, Ben Hamida M, Sokol R, Arai H, Inoue K, Mandel JL, Koenig M: Ataxia with isolated vitamin E deficiency is caused by mutations in the alpha-tocopherol transfer protein. Nat Genet 1995, 9:141-145.

- La mutation délétionnelle fondatrice744 A est particulièrement fréquente au Maghreb - Recherche de cette mutation au labo de génétique de l’USTHB (Pr T. Benhassine)

- Son diagnostic précoce peut conduire à un traitement préventif par de fortes doses de Vit E


Myoclonus mediterranéen (PME1)

Parkinson (PD)



AOA2

Paraplégie Spastique Familiales . SPG11




ARCMT2 A. Gene LMNA. c.892C>T

(p.Arg298Cys)

Etude de 22 patients

(7 familles) • Début entre 6 et 27 ans (moy: 14 ans ) • Tableau de CMT axonal avec souvent

une atteinte des muscles proximaux après peu d’ années d’évolution

• Chaise roulante : 2 cas après 18 et 27 ans d’évolution

Témoin

De Sandre-Giovannoli A, Chaouch M, Kozlov S, Vallat JM, Tazir M, Kassouri N, Szepetowski P, Hammadouche T, Vandenberghe A, Stewart CL, Grid D, Lévy N. Homozygous defects in LMNA, encoding lamin A/C nuclear-envelope proteins, cause autosomal recessive axonal neuropathy in human (Charcot-Marie-Tooth disorder type2) and mouse. Am J Hum Genet. 2002 Mar;70(3):726-36 Tazir M, Azzedine H, Assami S, Sindou P, Nouioua S, Zemmouri R, Hamadouche T, Chaouch M, Feingold J, Vallat JM, Leguern E, Grid D. Phenotypic variability in autosomal recessive axonal Charcot-Marie-Tooth disease due to the R298C mutation in lamin A/C. Brain. 2004 Jan;127(Pt 1):154-63

Founder Effect and Estimation of the Age of the c.892C>T

(p.Arg298Cys) Mutation in LMNA Associated to

Charcot-Marie-Tooth Subtype CMT2B1 in Families

from North Western Africa

T. Hamadouche, Y. Poitelon, E. Genin, M. Chaouch, M. Tazir, N. Kassouri, S. Nouioua, A. Chaouch, I.

Boccaccio, T. Benhassine, A. De Sandre-Giovannoli, D. Grid, N. Levy,and V. Delague

Ann. of Human Genetics 1469-1809.2008.

« Our results indicate that the affected individuals share a common ancestral

haplotype in a region of about 1.0 Mb (1 cM) and that the

most recent common ancestor would have lived about 800–900 years ago

(95% confidence interval: 550 to 1300 years). »

Laboratoire de recherche de Neurosciences

02 PNR (2011/2014) DGRSDT

Etudes épidémiologiques de deux maladies neurologiques multifactorielles/polygéniques relativement fréquentes:

- Epilepsie

- Sclérose en plaques

Etat des Lieux et Perspectives

Avant projet de loi sanitaire •

- Article 62 du projet de loi sanitaire autorisant le diagnostic prénatal in utéro.

- Article 422: Comité national de Bioéthique

Législation concernant les tests génétiques ?

Réglementer et encadrer la pratique des tests génétiques dans les laboratoires de recherche et de diagnostic

la pratique des tests génétiques est encadree par la loi de bioethique du code de la sante publique (n°94-654 du 29 juillet 1994, revision n°2004-800 du 6 aout 2004, en 2011 et 2013 par arrêté) et des décrets d’application, notamment le décret n°2000-570 du23 juin 2000 (consultable en ligne)

Règles de bonnes pratiques en génétique constitutionnelle à des fins médicales (Hors diagnostic prénatal)

La législation est modifié en permanence en réponse aux avancées rapides de la recherche et de la pratique médicale qui s’en suit



Universités des Sciences et technologies/CHU et

Hopitaux

Diagnostic moléculaire : Laboratoires de

biochimie dans les CHU et EHS

• Réseaux de diagnostic disciplinaires et

interdisciplinaires

• Organisation en réseaux des laboratoires de

génétique

• Bases de données-mutations par pathologie

Conseil Génétique et Prevention




Hopitaux

Diagnostic moléculaire :

- Laboratoires de biochimie (CHU et EHS)

- Laboratoires de génétique : quelques

universités (Thèses)

Réseaux de diagnostic disciplinaires et

interdisciplinaires

Organisation en réseaux des laboratoires de

génétique

Bases de données-mutations

Conseil Génétique et Prevention

Diagnostic moléculaire de quelques affections

neurogénétiques

Unité de Génétique du Labo de biochimie du CHU Mustapha

• Amyotrophie spinale (SMA), • Des retards mentaux

syndromiques et non syndromiques, des encéphalopathies mitochondriales (MELAS, NARP)

• Des affections neuro-métaboliques (maladie de Gaucher, maladie de Fabry).

Laboratoires de Génétique de l’USTHB et de Constantine

SMA Myopathie de Duchenne, LGMD2C AVED Parkinson




Hopitaux

Diagnostic moléculaire : Laboratoires

specialisés

• Réseaux de diagnostic disciplinaires et

interdisciplinaires

•Organisation en réseaux des laboratoires et Unités

de génétique (mettre les moyens et les

connaissances en commun)

•Bases de données-mutations

• Conseil Génétique et Prevention

Perspectives

• Lois et Réglementation

• Ethique

• Conseil national de bioéthique

• Quel avenir pour la recherche sur les maladies génétiques et la mise en place de tests génétiques?

Organisation en réseaux des chercheurs et professionnels à l’échelle

régionale et nationale.

Maladies Génétiques et Biologie Moléculaire Introduction

• Impact médical considérable des progrès accomplis durant ces 30 dernières années dans la compréhension du déterminisme génétique des maladies

• Maladies réputées génétiques (caractère héréditaire évident)

• Maladies non considérées comme génétiques (sporadiques): en fait pathologies monogéniques

(Nombreuse formes de cécités de surdités, de maladies neurodégénératives, de cardiomyopathies « idiopathiques », de cancers…)

Perspectives

• Réseaux nationaux de patients (par pathologie)

Registres nationaux

Bases de données de mutations (par pathologie)

• Organisation en réseaux des labos (ou unités) de génétique

• Réseau de diagnostic disciplinaires et interdisciplinaires nationaux et internationaux

• Multiplier les accords pour des stages de courtes durée dans le cadre de projets de recherche)

Tests Génétiques Exemple d’une mutation

• Interprétation

Mutation ou polymorphisme? délétère sans conséquence pathologique

Substitution trouvée chez d’autres patients? Substitution absente dans une population contrôle? Changement biochimique important au niveau de l’acide aminé? Ségrégation avec la maladie ? Néomutation chez un enfant dont les parents sont pas malades ? Séquence conservée au cours de l’évolution? Altération de la fonction proteique. Modélisation. Etudes fonctionnelles in vitro/in vivo

Documents

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