Les maladies génétiques

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1 1 Les maladies génétiques Objectifs Définir un gène À partir d exemples, différencier hérédité autosomique dominante et récessive, hérédité liée au sexe Définir maladie génétique, maladie héréditaire Indiquer les objectifs du conseil génétique, des diagnostics anténatal et néonatal Syndrome de Down - Trisomie 21 Contrairement à ce que l on pourrait croire, les maladies rares et les maladies génétiques nous concernent tous. Elles touchent 4 à 6 % de la population, soit 3 millions de Français et 25 à 30 millions d Européens. 80 % de ces maladies sont d origine génétique. Chapitre 1 - Les maladies génétiques 7

2 Activité 1 - Une maladie héréditaire : la mucoviscidose À l aide des documents 1, 2 et 3 : 1 - Indiquez l élément responsable de la mucoviscidose. 2 - Indiquez où se trouve précisément cet élément. 3 - Définissez un gène. 4 - Précisez les symptômes de la mucoviscidose. Document 1 La mucoviscidose en questions La mucoviscidose est une maladie héréditaire fréquente qui touche environ une naissance sur à en France. Cette maladie se manifeste par la modification d un caractère héréditaire : la fluidité du mucus. Chez les individus malades, le mucus sécrété par les cellules bronchiques et intestinales est épais. L épaississement du mucus est provoqué par le mauvais fonctionnement de ces cellules. Difficile à évacuer par l organisme, le mucus peut obstruer les conduits naturels et provoquer des infections, surtout des voies pulmonaires. L amélioration des traitements a toutefois permis d augmenter l espérance de vie des personnes atteintes jusqu à 40 ans. Document 2 Le chromosome 7 Gène CFTR défecteux d où production de mucus anormal 8 Chapitre 1 - Les maladies génétiques

3 Document 3 Les organes atteints par la mucoviscidose Organes sains Conséquences possibles de la mucoviscidose Sueur riche en chlorure de sodium La peau Fibrose des poumons Les poumons Destruction des voies biliaires Insuffisance des enzymes du suc digestif, diabète insulinodépendant Le foie et le pancréas Obstruction intestinale L intestin Retard de la puberté, infertilité Les organes génitaux Chapitre 1 - Les maladies génétiques 9

4 Activité 2 - Des maladies génétiques autosomiques Il s agit d étudier maintenant la transmission des gènes portés par les chromosomes non sexuels appelés autosomes. Le gène qui transmet la «couleur des yeux» de même que celui du «groupe sanguin A, B, O» est porté par des chromosomes homologues. À l aide des documents 4 et 5 répondez aux questions suivantes : 1 - Quand dit-on qu un sujet est homozygote ou hétérozygote? 2 - Définissez un allèle récessif et un allèle dominant en complétant le tableau. Définition Allèle récessif Allèle dominant 3 - Pourquoi dit-on que la mucoviscidose est une maladie autosomique récessive? Document 4 Transmission de la mucoviscidose L allèle de la mucoviscidose est un allèle récessif porté par une paire d autosomes. La maladie se manifeste donc uniquement chez les sujets qui possèdent deux allèles récessifs (sujets homozygotes). Ceux qui n en possèdent qu un (sujets hétérozygotes) sont indemnes, mais sont transmetteurs de la maladie. Chez de tels sujets hétérozygotes, la première «loterie génétique» qu est la méiose fait qu un gamète a une chance sur deux d être porteur de l allèle de la mucoviscidose. Ainsi, quand deux parents sont hétérozygotes, la deuxième «loterie» qu est la fécondation fait que, dans un tel couple, un enfant a un risque sur quatre d être atteint. Gamètes Document 5 Enfants Parents Échiquier de la transmission de la mucoviscidose N m N m Méiose N m N m Fécondation N N m N N m m m m : allèle déterminant la mucoviscidose (récessif) N : allèle «normal» (dominant) Méiose et fécondation expliquent la probabilité d apparition de la mucoviscidose dans la descendance de deux parents hétérozygotes 10 Chapitre 1 - Les maladies génétiques

5 4 - En prenant le document 5 comme exemple, complétez les schémas du document 6 correspondant à la transmission de la phénylcétonurie et de l hypercholestérolémie. 5 - Entourez en rouge sur le document 6, les enfants atteints par la maladie, en vert les enfants porteurs de la maladie et en bleu les enfants sains. 6 - Quelle maladie correspond à une hérédité autosomique dominante? 7 - Quelle maladie correspond à une hérédité autosomique récessive? Document 6 Transmission de la phénylcetonurie et de l hypercholestérolémie familiale La transmission de la phénylcétonurie est causée par deux allèles anormaux (p) récessifs, l allèle normal (N) est dominant. La transmission de l hypercholestérolémie familiale est causée par la présence d un allèle dominant (H). Parents N p N p Parents H n H n Méiose Méiose Gamètes Gamètes Fécondation Fécondation Enfants Enfants Chapitre 1 - Les maladies génétiques 11

6 Activité 3 - Des maladies génétiques liées au sexe À l aide des documents 7 et 8, «Myopathie de Duchenne» et «Hémophilie», répondez aux questions suivantes : 1 - Indiquez si ces 2 maladies sont des maladies héréditaires. Justifiez votre réponse. 2 - Que peut-on remarquer quant au sexe des individus atteints (dans les familles étudiées dans les 2 arbres généalogiques). 3 - Quelle hypothèse peut-on faire sur la localisation chromosomique des gènes responsables de ces 2 maladies? 4 - Indiquez si les allèles responsables de ces maladies sont récessifs ou dominants. Justifiez votre réponse. Document 7 Arbre généalogique de la transmission de la myopathie de Duchenne La myopathie de Duchenne est une maladie qui provoque une destruction des muscles. Cette maladie évolue de façon progressive. La faiblesse musculaire se fait d abord sentir dans les jambes et les hanches. Cette faiblesse croissante finit par rendre la marche difficile et imposer l usage d un fauteuil roulant. Puis, tous les muscles perdent de leur vigueur, même ceux qui servent à la respiration et au battement du cœur Parents F1 F2 Légende : Homme malade Homme sain Femme saine 12 Chapitre 1 - Les maladies génétiques

7 Document 8 Arbre généalogique de la transmission de l hémophilie L hémophilie est une maladie génétique qui touche près d une personne sur Chez les malades, des molécules chargées d interrompre les saignements, appelées facteurs de coagulation, sont défectueuses, voire absentes. La moindre blessure chez un hémophile peut avoir de graves conséquences. L hémophilie étant causée par un défaut génétique, il faudrait, pour la guérir, corriger le gène anormal situé sur le chromosome X. Parents F F Légende : Homme malade Homme sain Femme saine Activité 4 - Maladie génétique et/ou maladie héréditaire? 1 - Parmi les maladies génétiques évoquées dans ce chapitre, indiquez laquelle n est pas héréditaire Justifiez votre réponse en précisant à quel moment a lieu l anomalie À partir de vos constats, définissez «maladie génétique» et «maladie héréditaire» en complétant le tableau. Définition Maladie génétique Maladie héréditaire Chapitre 1 - Les maladies génétiques 13

8 Activité 5 - Le conseil génétique En vous aidant du document 9, indiquez les 3 objectifs du conseil génétique. Document 9 Le conseil génétique À qui s adresse le conseil génétique? Il s adresse aux personnes confrontées, elles-mêmes ou dans leur parenté, à une maladie d origine génétique susceptible de se transmettre à d autres membres de la famille nés ou à naître. Plusieurs situations amènent une personne (un couple, une famille) à consulter : la personne ou un membre du couple est atteinte d une maladie génétique ; un membre de la famille est atteint d une maladie génétique (père, mère, frère, sœur, oncle, ) ; le couple a déjà donné naissance à un ou plusieurs enfants atteints ; les membres du couple sont apparentés (par exemple cousins ). Les professionnels du conseil génétique Le médecin généticien et le conseiller en génétique sont les deux professionnels qui réalisent le conseil génétique. Ils travaillent ensemble auprès des familles. Les consultations de génétique existent dans tous les centres hospitaliers universitaires (CHU) mais aussi dans certains grands centres hospitaliers généraux (CHG). Activité 6 - Le diagnostic anténatal Le diagnostic anténatal est l ensemble des pratiques médicales réalisé à différents stades de la grossesse. Parmi ces techniques on distingue les méthodes non invasives, qui sont sans danger pour la mère et pour l enfant, et les méthodes invasives qui, parce qu elles consistent à pénétrer à l intérieur de l organisme, présentent des risques aussi bien pour la mère que pour l enfant. 1 - À l aide des documents 10 à 12, indiquez l objectif du diagnostic anténatal. 2 - Complétez le tableau. Éléments prélevés La choriocentèse L amniocentèse La cordocentèse 14 Chapitre 1 - Les maladies génétiques

9 Document 10 Tableau chronologique des examens néonataux Examen Prélèvement de villosités choriales* Amniocentèse précoce Triple-test* Amniocentèse Dosage de l alpha-foetoprotéine Amniocentèse tardive Examen morphologique par échographie Cordocentèse* Stade auquel effectuer l examen de la 8 e à la 12 e SA de la 14 e à la 17 e SA de la 14 e à la 17 e SA de la 15 e à la 18 e SA de la 15 e à la 18 e SA à partir de la 16 e SA de la 16 e à la 22 e SA à partir de la 22 e SA * Prélèvement des villosités choriales : prélèvement précoce d une villosité placentaire ; * triple test : dosage sanguin permettant de dépister la trisomie 21 ; * cordocentèse : prélèvement au niveau du cordon ombilical in utero. Indications Le diagnostic anténatal est indiqué dans la recherche de facteurs de risque à l interrogatoire comme : - des problèmes survenus pendant la grossesse actuelle ou antérieure ; - un âge maternel > 38 ans ; - un âge paternel > 55 ans ; - un diabète maternel ; - une maladie auto-immune ; - des problèmes génétiques : (antécédents familiaux de maladie génétique invalidante) ; - des malformations congénitales dans la fratrie ; - des antécédents de fausses couches à répétition ; - des conduites addictives ; - des problèmes survenus lors de la grossesse actuelle (RCIU, hydramnios, oligoamnios, anomalies des marqueurs sériques [triple-test], infection, découverte de malformations à l échographie, etc.). Quand les résultats sont probants, la décision de poursuivre ou d interrompre la grossesse incombe au couple, après que l équipe médicale pluridisciplinaire a donné toutes les explications et le temps de réflexion nécessaires. Document 11 Les méthodes non invasives L échographie se fait dans le cadre des examens prénataux obligatoires de surveillance de la grossesse. Elle permet une détermination précise de l âge gestationnel et le contrôle du bon développement de l enfant à naître. Grâce à un système de sonde placé sur le ventre de la femme, un faisceau d ondes ultrasonores rencontre les organes du fœtus. L image de synthèse obtenue montre les mouvements du fœtus, sa morphologie, sa vie in utero. En reconnaissant les formes et les volumes, l échographie permet d apprécier le bon développement du fœtus et de rechercher la présence d anomalies morphologiques externes et internes telles que des malformations des membres, des malformations cardiaques ou rénales, ou encore des tumeurs diverses. 60 % des interruptions médicales de grossesses (IMG) sont décidées à la suite d un examen échographique. L embryoscopie (ou fœtoscopie) consiste à introduire un système optique par le col de l utérus afin d observer l embryon dans sa poche des eaux. Elle permet le diagnostic visuel précoce de certaines anomalies graves de la tête ou des membres et se pratique chez les femmes enceintes qui ont déjà eu un enfant atteint de malformations des membres ou d une fente labiopalatine (bec-delièvre). Son indication principale est la recherche d anomalies héréditaires. Le prélèvement de sang maternel : la prise de sang appelée «triple test» ou encore «analyse des marqueurs sériques» consiste à analyser trois substances particulières caractéristiques de la grossesse qui s écartent de la moyenne lorsque le fœtus est atteint de trisomie ou d un Spina-bifida. Si le risque est supérieur à 1/250, une amniocentèse est proposée au couple après vérification des informations cliniques et des données échographiques. Cependant, un test positif ne veut pas nécessairement dire que l enfant est atteint, mais simplement que la probabilité est plus élevée. Cela conduit à proposer une amniocentèse à environ 5 % des femmes enceintes. Chapitre 1 - Les maladies génétiques 15

10 Document 12 Les méthodes invasives Ces méthodes, qui ont pour but de déceler les anomalies chromosomiques et génétiques, ne sont normalement pratiquées que s il existe des signes d alerte d atteinte du fœtus. o La choriocentèse ou le prélèvement des villosités choriales (biopsie des villosités choriales - ou de trophoblaste). Après son implantation dans la muqueuse utérine (ou endomètre), l embryon s entoure d une double enveloppe : le chorion externe et l amnios interne. Les villosités choriales sont des petites excroissances qui se développent sur l embryon pour constituer le placenta. Apparue en 1980, la technique consiste à prélever, sous contrôle échographique, une très petite quantité de villosités choriales afin de détecter des anomalies chromosomiques. Elle permet de se procurer une quantité suffisante d ADN pour un diagnostic biochimique ou moléculaire rapide afin de déterminer si les cellules prélevées présentent des anomalies chromosomiques. Elle permet de dépister plusieurs maladies héréditaires, certaines maladies du sang, et d analyser le caryotype pour déterminer le sexe fœtal. o L amniocentèse est un examen qui consiste à prélever, sous contrôle échographique, un échantillon de liquide amniotique et à l examiner en laboratoire afin de dépister d éventuelles anomalies du fœtus. L amniocentèse est proposée systématiquement aux futures mères de plus de 38 ans et aux femmes dont la grossesse est considérée à risque, soit à cause d antécédents familiaux, soit parce que les résultats des marqueurs sériques ou de l échographie indiquent une anomalie. Cette ponction, qui se pratique sous anesthésie locale et qui intervient assez tardivement au cours de la grossesse (le plus souvent au second trimestre de la grossesse), est un examen simple, mais le risque d interruption de la grossesse n est pas négligeable, puisqu il tourne autour de 1 % à 2 %. o La cordocentèse consiste à prélever, sous contrôle échographique, un échantillon du sang fœtal par ponction de la veine ombilicale du cordon. On détecte ainsi les altérations chromosomiques, des maladies de la peau, les cas d hémophilie, les hépatites, la rubéole, la toxoplasmose, le VIH, les infections congénitales. Activité 7 - Le diagnostic néonatal Le diagnostic néonatal a pour objectif de rechercher de façon systématique, chez tous les nouveau-nés de la population générale ou d une population à risque, certaines pathologies de révélation précoce, avant que celles-ci entraînent des séquelles irréversibles. 1 - À l aide de vos connaissances en Sciences médico-sociales, nommez le test réalisé chez un nouveau-né, qui participe à répondre aux objectifs du diagnostic néonatal. 2 - Indiquez comment il est réalisé. 3 - Citez 5 pathologies recherchées dans ce test. 16 Chapitre 1 - Les maladies génétiques