Génétique de la mucoviscidose. Mots clés : mucoviscidose, gène, diagnostic

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1 Dossier Génétique de la mucoviscidose mtp Tirés à part : E. Girodon-Boulandet Emmanuelle Girodon-Boulandet, Catherine Costa Service de biochimie-génétique, Hôpital Henri Mondor, AP-HP, Créteil cedex, France <Emmanuelle.Girodon@im3.inserm.fr> La mucoviscidose est une maladie autosomique récessive grave, fréquente dans la population caucasienne, associant classiquement une atteinte pulmonaire et des troubles digestifs. Les mutations du gène CFTR, responsables de la maladie, ont également été impliquées dans des formes atypiques, de révélation tardive, et des formes monosymptomatiques de l adulte, telle une infertilité masculine par absence des canaux déférents, définissant ainsi un continuum clinique. L expression clinique variable répond à une grande hétérogénéité des mutations et des génotypes, ainsi qu à l action de nombreux facteurs modificateurs encore peu connus. La protéine CFTR, exprimée à la membrane apicale des cellules de nombreux épithéliums glandulaires, a de multiples fonctions dont la plus connue et la plus étudiée est celle d un canal chlorure. Le diagnostic de mucoviscidose repose sur des arguments cliniques et des tests biologiques, principalement le test de la sueur et la recherche des mutations du gène CFTR, mais il existe des situations où le diagnostic reste incertain, en particulier dans le contexte du dépistage néonatal. Il apparaît de ce fait important de développer des tests fonctionnels appréciant in vivo la fonction de la protéine, en particulier chez les jeunes enfants. L étude du gène CFTR, outre l intérêt pour le diagnostic et le pronostic, est proposée dans un but de conseil génétique aux individus sains apparentés à des patients porteurs de mutations ainsi qu à leurs conjoints ; elle permet d identifier des individus hétérozygotes et des couples à risque d avoir eux-mêmes un enfant atteint de mucoviscidose. Là encore, la prédiction d un phénotype en fonction d un génotype a toute son importance. Mots clés : mucoviscidose, gène, diagnostic La mucoviscidose (CF) est une maladie autosomique récessive grave, fréquente dans la population caucasienne. Il existe une grande variabilité de l expression de la maladie, dans l âge des premières manifestations et l évolution. La caractérisation des mutations du gène CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator) a apporté une contribution importante au diagnostic de la mucoviscidose et a permis également d élargir le champ de la pathologie du gène CFTR à des formes monosymptomatiques de l adulte, comme une infertilité masculine par absence des canaux déférents, certaines bronchectasies diffuses ou pancréatites chroniques. Depuis le clonage du gène en 1989, près de variations de séquence ont été décrites. Cependant, le caractère délétère de la majorité d entre elles ne peut être démontré de façon routinière, la mise en œuvre de tests fonctionnels restant du domaine de la recherche. L étude des corrélations entre les génotypes et les phénotypes est difficile, ce d autant que la diversité des mutations ne répond qu en partie à celle des phénotypes. 126

2 Le diagnostic de la mucoviscidose reste donc un enjeu, encore plus important depuis la mise en place du dépistage néonatal systématique de la maladie en France. Épidémiologie La mucoviscidose est une des maladies les plus fréquentes de la population caucasienne où elle atteint environ un nouveau-né sur [1]. Elle se transmet selon un mode autosomique récessif et la fréquence des hétérozygotes, porteurs sains de la maladie, est d environ 1/25. Elle est cependant retrouvée dans d autres populations, selon une fréquence variable (tableau 1). L instauration en 2002 du dépistage néonatal systématique de la mucoviscidose en France permet de réévaluer l incidence de la maladie dans notre pays. De façon surprenante, les premières estimations indiquent une fréquence à la naissance bien moindre, de l ordre d un nouveau-né sur 4 600, variant selon les régions de 1/2 500 dans le nord-ouest à 1/ dans le sud-est. Aucune explication n est pour l instant apportée à cette observation, qui pourrait résulter des différentes politiques de dépistage (détection des anomalies digestives fœtales à l échographie obstétricale, études familiales en cascade, dépistage néonatal mis en place en Bretagne depuis plus de dix ans), mais cela mérite confirmation avec un recul plus important. Du gène à la protéine CFTR Le gène impliqué fut caractérisé en 1989 selon une démarche de clonage positionnel par les équipes nordaméricaines de L.C. Tsui et F. Collins [2, 3]. C est un grand gène situé sur le bras long du chromosome 7, en 7q31 (figure 1). Il s étend sur près de 190 kilobases (kb) d ADN et comprend 27 exons [4]. Il est transcrit en un ARN messager de 6,5 kb et code une protéine transmembranaire de acides aminés. Sa dénomination CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator) tient au rôle potentiel de régulateur de canal chlorure déduit de la structure de la protéine, prédite lors de la découverte du gène. Tableau 1. Données épidémiologiques. D après Monaghan et Feldman, Prenat Diagn 1999; 19: Incidence à la naissance Fréquence des hétérozygotes Caucasiens 1/ /25 (1/1 800 à 1/3 500) Moyen-Orient 1/ /33 Hispaniques 1/ /46 Noirs américains / 1/ /70 Africains Asiatiques 1/ /90 La protéine CFTR est exprimée au pôle apical des cellules épithéliales glandulaires des canaux pancréatiques, biliaires, des cryptes intestinales, de l arbre trachéobronchique, des tubules rénaux, de l appareil génital et des glandes sudoripares. Le niveau d expression est variable selon les tissus et le stade du développement. Les facteurs environnementaux et la biologie même des cellules épithéliales respiratoires jouent probablement un rôle déterminant dans la physiopathologie de la mucoviscidose, plus que le taux d expression de la protéine CFTR. Par exemple, l absence de pathologie rénale malgré une expression au niveau des tubules rénaux fait supposer que d autres canaux peuvent compenser le défaut de transport hydroélectrolytique lié à l absence de CFTR fonctionnel chez les patients atteints. Inversement, la protéine CFTR est très faiblement exprimée dans les cellules respiratoires, alors que l arbre respiratoire constitue un organe cible majeur dans la mucoviscidose. La structure anatomique est également un élément important : les canaux déférents, étroits, sont particulièrement sensibles à la déshydratation du fluide intra-luminal. La régulation de l expression du gène CFTR est très mal connue. Les éléments qui gouvernent son expression selon les tissus et les stades du développement ne sont pas encore clairement identifiés. La dissection du promoteur met en évidence des sites de fixation pour des facteurs de transcription mais les différentes études fonctionnelles réalisées in vitro ne permettent pas de démontrer l effet majeur de l un ou l autre de ces sites. Par ailleurs, la recherche de mutations dans différentes régions du promoteur chez des patients atteints de mucoviscidose ou d autres maladies du gène CFTR s est révélée infructueuse le plus souvent. Par exemple, une seule mutation, -102T>A, identifiée en cis de la mutation sévère S549R (c est-à-dire sur le même chromosome) chez des patients atteints de mucoviscidose, module l expression du gène CFTR et atténue le phénotype lié à la présence seule de la mutation S549R. Cette mutation fait apparaître un site de fixation pour un facteur de transcription [5]. Des sites sensibles à la DNase I, traduisant une accessibilité de la structure chromatinienne de l ADN aux facteurs de transcription, ont été identifiés au sein de différents introns [6], et notamment de l intron 1 [7], ainsi qu en 3 du gène [8]. Le site de l intron 1 semble nécessaire à l expression normale du gène dans le tissu intestinal [9]. La transcription peut être initiée à différents sites. Des transcrits alternatifs dépourvus d un des exons du gène, résultant d un épissage alternatif, ont été mis en évidence. La plupart d entre eux sont cependant non fonctionnels. Il semble donc que l expression du gène CFTR réponde à un modèle complexe de régulation, dépendant d un grand nombre d éléments, aussi bien de séquences ADN 127

3 Génétique de la mucoviscidose 5' 1 5 6b b 1617b 23 3' a a 15 17a Gène Exons 5'- 17a a6b a14b b ' NBF 1 NBF 2 ARN messager Figure 1 Milieu extracellulaire NH 2 Cytoplasme ATP NBF 1 Domaine R au sein du gène ou dans son environnement (facteurs cis) que de facteurs protéiques interagissant avec celles-ci (facteurs trans). Les fonctions de la protéine CFTR sont multiples [1]. Il s agit avant tout d un canal chlorure (Cl ) qui fait sortir les ions Cl de la cellule épithéliale. Ce canal étant défectueux dans la mucoviscidose, la rétention dans la cellule des ions Cl empêche la sortie passive d eau et entraîne une déshydratation des sécrétions et du mucus. Au niveau des glandes sudoripares, l orientation des flux d ions est inversée, ce qui explique la concentration élevée d ions Cl dans la sueur des malades. Sa participation à la régulation du fonctionnement d autres canaux ioniques explique que le déséquilibre des flux hydroélectrolytiques observé dans la mucoviscidose majore la déshydratation du mucus, qui est en grande partie responsable des phénomènes obstructifs des différents organes cibles. Par ailleurs, la fréquence des infections respiratoires au germe Pseudomonas æruginosa (bacille pyocyanique) chez les PKA ATP NBF 2 ATP COOH patients atteints de mucoviscidose fait supposer qu un défaut de la protéine CFTR serait lié, directement ou indirectement, à cette susceptibilité. Pathologie moléculaire Protéine CFTR À ce jour, près de mutations et polymorphismes, répartis tout le long du gène CFTR, ont été recensées par un consortium international ( cftr). La mutation F508del, qui correspond à la perte d un résidu phénylalanine en position 508 de la protéine, est retrouvée en France, globalement, sur 67 % des chromosomes mutés chez les patients atteints de mucoviscidose [10] ; ainsi, environ 45 % des malades portent cette mutation à l état homozygote. Les autres patients sont pour la plupart hétérozygotes composites, c est-à-dire porteurs de deux mutations différentes. Tous les types de mutations ont été retrouvés : mutations non-sens, mutations altérant 128

4 l épissage, micro-insertions et microdélétions décalant le cadre de lecture, mutations faux-sens et remaniements de grande taille (délétions, insertions, duplications). Une trentaine de mutations a une fréquence comprise entre 0,1 et 5 %. De très rares cas de mutation de novo ont été décrits. Il existe des variations géographiques et ethniques de la distribution et de la fréquence des mutations, bien documentées dans plusieurs revues ( sickkids.on.ca/cftr/ ; [10-12]). Ainsi, la mutation F508del, présente dans toutes les populations touchées par la mucoviscidose, est plus fréquente au nord de la France qu au sud, reflétant le gradient qui existe en Europe. D autres mutations sont spécifiques de certaines ethnies, telles 394delTT dans les populations scandinaves, la délétion des exons 2 et 3 dans la population slave ou G>A dans la population noire africaine. La connaissance de ces variations géographiques est déterminante dans la mise en œuvre des tests de génétique moléculaire. De la mucoviscidose à la pathologie du gène CFTR Dans sa forme typique, la mucoviscidose associe des manifestations respiratoires, quasi constantes et précoces, qui sont celles d une bronchopathie chronique obstructive évoluant par poussées, une insuffisance pancréatique externe et un retard de croissance. L infertilité masculine par absence des canaux déférents est quasi-constante ; il existe une hypofertilité féminine en raison de l épaississement de la glaire cervicale. Le test de la sueur, montrant une concentration élevée d ions chlorure et sodium dans la sueur, constituait, jusqu à la découverte du gène, le seul critère majeur de diagnostic. La caractérisation des mutations du gène CFTR a permis de reconnaître des formes atypiques (atteinte à prédominance respiratoire, digestive ou pancréatique, et/ou avec test de la sueur normal ou limite, et de révélation tardive), et de rattacher à la pathologie du gène CFTR des atteintes monosymptomatiques de l adulte, telles l infertilité masculine par absence bilatérale des canaux déférents (ABCD) [13, 14], certaines bronchectasies diffuses [15, 16], pancréatites chroniques [17, 18] ou atteintes rhinosinusiennes chroniques atypiques [19-22]. Ces atteintes peuvent dans certains cas révéler tardivement une mucoviscidose, qui nécessite alors une prise en charge appropriée. La recherche d autres signes évocateurs (respiratoires, digestifs à type de stéatorrhée, ou infertilité) par un interrogatoire soigneux et un examen complet des patients, est à cet égard importante. Une étude collaborative française a montré que plus de 70 % des patients ABCD sont porteurs de deux mutations du gène CFTR [10]. La proportion de patients porteurs de deux mutations est moindre pour les autres types d atteinte, mais il existe une augmentation significative de la fréquence des hétérozygotes pour une mutation «sévère» associée à la mucoviscidose (voir «corrélations génotypephenotype»). Corrélations génotype-phénotype gènes modificateurs Les corrélations entre les génotypes et les phénotypes, c est-à-dire entre les mutations et le tableau clinique, reposent avant tout sur la nature des mutations. Celles-ci sont classiquement distinguées en six classes selon le niveau d altération de l expression [23-25] (tableau 2). Globalement, les mutations de classe I, II, III et VI ont un effet délétère «sévère», tandis que celles des classes IV et V ont un effet «modéré». Cependant, cette classification a plusieurs limites : 1) Certains mécanismes relèvent d un même dysfonctionnement (classes V et I d une part, VI et II d autre part) et la classification pourrait se résumer aux classes I à IV. 2) L effet d une mutation peut relever de plusieurs mécanismes. 3) La classification repose sur des études fonctionnelles qui permettent d appréhender les mécanismes cellulaires conduisant à la maturation et à l expression membranaire de la protéine mutante. Malheureusement, ces études ne peuvent être réalisées que pour une minorité de mutations, dans des laboratoires de recherche, alors que de nouvelles mutations sont continuellement identifiées. Parmi celles-ci, les mutations faux-sens peuvent tout aussi bien être délétères ou correspondre à une protéine CFTR fonctionnelle. 4) Par ailleurs, la plupart des études effectuées utilisent des conditions expérimentales et des modèles cellulaires Tableau 2. Classes de mutations Classe Niveau d altération Effet Exemples I Synthèse de la protéine Sévère G542X, G>A, 2183AA>G, grandes délétions II Maturation de la protéine Sévère F508del, N1303K III Site de fixation de l ATP, activation du canal Cl - Sévère G551D IV Conduction des ions Cl - Modéré R117H V Synthèse de la protéine Modéré IVS8-5T, kbC>T VI Stabilité à la membrane de la protéine Sévère Q1411X 129

5 Génétique de la mucoviscidose différents d un laboratoire à l autre, ce qui rend particulièrement difficile l interprétation quant au rôle réel des mutations dans le phénotype. 5) Enfin, ces études n appréhendent le plus souvent que le degré de maturation et la fonction canal chlorure de la protéine. Ainsi, devant l identification d une mutation nouvelle, en particulier une mutation faux-sens, le généticien moléculaire doit alors s appuyer sur un certain nombre d arguments pour prédire si l anomalie identifiée est une mutation à effet sévère, modéré, ou bien s il s agit d un polymorphisme, et examine pour cela les éléments suivants : la nature de la mutation ; la localisation dans la séquence du gène et la correspondance au niveau de la protéine CFTR ; la possible création d un site cryptique d épissage ou altération d un site favorisant ou inhibant l épissage (ESE or ESS) ; la conservation du résidu impliqué au sein des protéines CFTR de différentes espèces et au sein des protéines de la même famille que CFTR ; l existence de mutations CFTR comparables (mêmes changements de résidus) ; l existence de mutations comparables dans les autres gènes ABC de la même famille que le gène CFTR. Si la mutation a déjà été décrite, la description du (des) phénotype(s) associé(s) est prise en compte. Le génotype, c est-à-dire la combinaison de deux mutations, détermine en partie le phénotype. Globalement, la combinaison de deux mutations «sévères» est habituellement observée dans les cas de mucoviscidose classique de l enfant, avec insuffisance pancréatique ; celle d une mutation «sévère» et d une mutation «modérée» est plutôt associée à une forme modérée de mucoviscidose, de révélation plus tardive, avec conservation de la fonction pancréatique. La combinaison d une mutation «sévère» et d une mutation «très modérée», ou de deux mutations «modérées», peut être observée chez des patients adultes présentant une stérilité isolée par absence des canaux déférents, ou une atteinte à prédominance respiratoire ou pancréatique. La diversité des atteintes cliniques ne s explique qu en partie par l hétérogénéité des mutations et des génotypes. La corrélation est bonne entre la fonction pancréatique et le test de la sueur. Un petit nombre de mutations est associé à un test de la sueur normal ou à la limite supérieure de la normale. La corrélation est par contre moins bonne avec l atteinte respiratoire. L hétérogénéité des tableaux cliniques chez des patients porteurs du même génotype peut être due à : 1) La présence de mutations additionnelles sur le même gène, définissant des «allèles complexes», qui majorent ou atténuent l effet délétère d une mutation, expliquant ainsi une atteinte variable chez des patients de différentes familles porteurs d un même génotype. 2) L influence certaine de facteurs environnementaux, mais dont l importance est difficile à préciser. 3) Le rôle de facteurs génétiques modificateurs, qui pourraient ainsi expliquer une sévérité différente chez des patients atteints de la même fratrie. Plusieurs approches ont permis de démontrer le rôle de tels facteurs génétiques dans la modulation de l expression de la mucoviscidose, aux niveaux pulmonaire, hépatique ou intestinal. Il est probable que de tels facteurs sont nombreux et qu aucun n a un rôle prédominant. Les résultats de certaines études sont même contradictoires. Une des difficultés majeures réside dans le choix de marqueurs phénotypiques pertinents (cliniques, morphologiques ou biologiques), reflétant l altération fonctionnelle des organes cibles. Parmi les nombreux gènes impliqués (pour une revue, voir [26-28]), ceux des glutathion-s-transférases [29] et de la mannose-binding lectin (MBL) [26] ont notamment été impliqués dans la modulation des atteintes pulmonaire, hépatique et intestinale. L identification de gènes modificateurs susceptibles de moduler l expression plus précoce ou plus sévère de la maladie permettrait d élaborer des recommandations qui prendraient en compte leur étude dans l évaluation des facteurs de pronostic. Par ailleurs, l implication de certains de ces facteurs pourrait ouvrir la voie vers la recherche de nouveaux traitements. Critères de diagnostic Il s agit de critères validés par la conférence de consensus de la CFF (Cystic Fibrosis Foundation), rapportés par Rosenstein et Cutting [30]. Le diagnostic repose sur l association de critères cliniques et biologiques : 1) la présence d une ou plusieurs caractéristique(s) phénotypique(s), ou un antécédent familial de mucoviscidose dans la fratrie, ou un taux de trypsine immunoréactive augmenté (dépistage néonatal) et 2) deux tests de la sueur positifs, ou deux mutations identifiées du gène CFTR, ou une différence de potentiel transépithélial nasal pathologique. Le test de la sueur reste un outil diagnostique de référence, mais il peut être mis en défaut. La différence de potentiel transépithélial nasal, test encore assez peu pratiqué en France, permet d apprécier les altérations du transport des ions chlorure et sodium résultant d un défaut de fonction de la protéine CFTR. Ce test peut être proposé chez l enfant de plus de 6 ans et chez l adulte lorsque le test de la sueur est de réalisation difficile ou indique des valeurs limites. Il est par contre non contributif en cas de rhinite. La génétique moléculaire peut aussi ne pas apporter de réponse claire dans les formes atypiques si deux mutations ne sont pas identifiées ou que le rôle pathogène 130

6 d une mutation n est pas établi (voir «corrélations génotype-phénotype»). Selon la nature des mutations identifiées, le génotype peut ne pas confirmer le diagnostic de mucoviscidose mais bien l implication du gène CFTR dans le phénotype observé, notamment devant une forme atypique de l enfant ou de l adulte avec test de la sueur normal ou limite. Cependant, au-delà de la question du diagnostic, il existe des implications pour le conseil génétique à donner aux patients et à leur famille : faut-il proposer un diagnostic prénatal aux parents pour une prochaine grossesse? Faut-il proposer la recherche des mutations chez les apparentés qui souhaitent connaître leur statut d hétérozygote? L acuité de ces questions est d autant plus importante depuis la mise en place du dépistage néonatal. À titre d exemple, la mutation R117H est retrouvée en France sur 0,1 à 0,2 % des allèles chez les patients atteints de mucoviscidose, 4,4 % des allèles chez les patients avec une infertilité masculine par ABCD [10], et 7 % des mutations identifiées chez les nouveau-nés dépistés avec une trypsine immunoréactive élevée. Cette observation fait clairement poser les questions de la pénétrance de la mutation et de l intérêt d en tenir compte pour le diagnostic positif de mucoviscidose et le conseil génétique. La possibilité de recourir à des tests fonctionnels qui apprécient in vivo la fonction de la protéine CFTR au niveau des épithéliums respiratoires et digestifs devrait apporter une aide importante au diagnostic dans ces situations difficiles. Ainsi, la mesure de la différence de potentiel transépithélial nasal et la mesure de courant de courtcircuit des ions chlorure sur biopsie rectale chez le tout petit, effectuées encore de façon expérimentale, donnent dès à présent des résultats prometteurs [31]. Par ailleurs, une des voies de recherche de facteurs modificateurs repose sur l identification de protéines dont le profil d expression dans les cellules cibles est spécifique des patients atteints de mucoviscidose (approche protéomique) [32]. La reconnaissance d un protéome caractéristique de la mucoviscidose pourrait alors être également utilisée dans un but de diagnostic. Outils d étude du gène CFTR La technologie a beaucoup évolué depuis quelques années : la fréquence de la mucoviscidose et l enjeu du conseil génétique ont justifié le développement par les industriels de trousses détectant de façon ciblée une trentaine de mutations parmi les plus fréquentes. Ces tests sont à présent très majoritairement utilisés par les laboratoires en première intention, ce qui a modifié, de fait, certaines stratégies [33]. Par ailleurs, les pratiques, à l origine assez hétérogènes, se sont standardisées en France à travers l organisation en réseau des laboratoires de génétique moléculaire. 1) Tests de première intention : recherche ciblée de 30 à 36 mutations, identifiant rapidement et pour un coût raisonnable 75 à 90 % des allèles mutés, selon les régions ; recherche ciblée de mutations par d autres méthodes, chez les apparentés des patients ou en fonction des origines géographiques. 2) Recherche d autres mutations (rares ou non détectées par les trousses) par les outils de balayage, qui analysent séquentiellement les 27 exons du gène et leurs régions introniques flanquantes : électrophorèse en gradient d agents dénaturants (DGGE) [34, 35] ou chromatographie à haute pression en condition dénaturante (DHPLC) [36]. Leur mise en œuvre est plus longue et plus coûteuse. Toute mutation détectée est caractérisée par séquençage. 3) Recherche de réarrangements sur l ensemble du gène selon une technique de PCR semi-quantitative. Cette technique, de développement récent, est très sensible et rapide [37, 38]. L ensemble de ces méthodes permet de détecter, globalement, en France, 95 % à 99 % des mutations chez les patients atteints de mucoviscidose classique selon l origine géographique/ ethnique. Les mutations «non identifiées» peuvent se situer au sein des introns du gène ou dans des séquences régulatrices, régions qui ne sont pas explorées en routine. Ainsi, l absence de mutation, ou la présence d une seule mutation identifiée chez un patient, ne permet pas d éliminer le diagnostic de mucoviscidose ou l implication du gène CFTR dans la pathologie observée. 4) Approche indirecte : elle s appuie sur les résultats d une analyse de liaison génétique effectuée à l aide de marqueurs ADN du gène CFTR. Elle a quelques indications et implique obligatoirement d étudier l enfant atteint (cas index) : mutation(s) non identifiée(s) chez le cas index si le diagnostic de mucoviscidose est certain ; contrôle de la filiation ; mise en évidence d une délétion par anomalie de ségrégation ; mise en évidence d une disomie uniparentale ; exclusion du gène CFTR par comparaison des marqueurs transmis par les parents chez un sujet atteint et sa fratrie. Indications d étude du gène CFTR (figure 2) L examen des caractéristiques génétiques est encadré par la législation française (décret du 23 juin 2000 et arrêté du 2 mai 2001). L identification des anomalies du gène CFTR responsables de la mucoviscidose a plusieurs intérêts : 1) confirmer le diagnostic de mucoviscidose ou l implication du gène CFTR dans la pathologie ; 2) apporter des éléments de pronostic et d aide à la prise en charge ; 131

7 Génétique de la mucoviscidose 1 - Conseil génétique Recherche du statut d'hétérozygote chez apparentés 2 - Aide au diagnostic Approche directe uniquement : recherche des mutations les plus fréquentes en première intention discussion de poursuivre la recherche de mutations avec le clinicien Etude familiale cas index et parents Diagnostic prénatal risque de mucoviscidose = 1/4 Figure 2. Indications d étude du gène CFTR. Recherche du statut d'hétérozygote chez les conjoints Recherche des mutations les plus fréquentes Couples à risque 3) faire bénéficier les parents d un diagnostic prénatal de mucoviscidose ; 4) apporter un conseil génétique aux patients adultes et à leurs conjoints, ainsi qu aux apparentés des patients et à leurs conjoints, dans le cadre d un projet parental. La diversité des atteintes cliniques étant en partie expliquée par l hétérogénéité des mutations et des génotypes, il existe un intérêt pour le patient lui-même, dont le diagnostic de mucoviscidose est cliniquement certain, à caractériser les mutations responsables, pour adapter la prise en charge thérapeutique et la surveillance. À plus ou moins long terme, la progression de la recherche sur les approches pharmacologiques pourrait permettre de proposer des traitements en fonction des mutations portées par les patients. Sauf cas particulier du bénéfice médical individuel direct, les enfants mineurs asymptomatiques ne doivent pas être testés. Dans les cas exceptionnels où l étude de la fratrie d un enfant atteint ou suspect d être atteint de mucoviscidose est réalisée et détecte des enfants asymptomatiques qui sont hétérozygotes, le résultat du statut d hétérozygote ne doit pas être rendu aux parents. Dans le cadre d une demande de diagnostic prénatal, l étude du gène chez le cas index et ses parents est un préalable indispensable pour identifier les mutations à Mucoviscidose - Iléus méconial - Formes atypiques - Suspicion chez le fœtus sur signe d'appel échographique Formes monosymptomatiques de l'adulte - Stérilité masculine par ABCD - Dilatation des bronches - Pancréatite chronique - Atteinte rhinosinusienne chronique atypique 3 - Dépistage néonatal Encadrement particulier rechercher chez le fœtus. Cette étude se fait au mieux en dehors du contexte de la grossesse. Le diagnostic prénatal, effectué le plus souvent sur l ADN extrait de villosités choriales prélevées à partir de 11 semaines d aménorrhée (SA), est de réalisation simple et rapide. Le résultat est alors rendu en une semaine. Une analyse sur l ADN extrait des cellules du liquide amniotique prélevé à partir de 16 SA est également possible. S agissant des formes atypiques de l enfant ou des formes monosymptomatiques de l adulte, seule l identification de deux mutations alléliques, c est-à-dire situées sur des chromosomes différents, permet de confirmer le diagnostic de mucoviscidose ou l implication du gène CFTR dans la pathologie observée. L étude des parents permet alors de confirmer que les deux mutations identifiées sont situées sur des chromosomes différents. De la même façon, la détection d une mutation apparemment à l état homozygote doit faire proposer l étude des parents afin de confirmer ce statut : les deux parents doivent être hétérozygotes pour la mutation. Le dépistage des hétérozygotes dans la population générale chez les individus en âge de procréer est recommandé par diverses institutions nord-américaines et européennes. Il n est cependant pas encore envisagé en France car, outre les problèmes éthiques qu il pose, le taux de 132

8 couverture des tests actuellement disponibles semble insuffisant, et le rapport coût/bénéfice engendré par l utilisation de ces tests apparaît trop important. Le dépistage néonatal systématique de la mucoviscidose est instauré en France depuis le début de l année Il repose sur une mesure de la trypsine immunoréactive dans le sang prélevé au troisième jour de vie, couplée à une recherche des mutations fréquentes lorsque la trypsinémie est supérieure au seuil défini. Il devrait permettre de dépister environ 95 à 98 % des malades dans le premier mois de vie et mettre ainsi en place une prise en charge précoce, bénéfique sur les plans respiratoire et nutritionnel. Les implications pour le conseil génétique concernent les parents des enfants atteints et leurs apparentés, ainsi que les nouveau-nés hétérozygotes repérés lors du dépistage et leur famille. Conclusion Depuis la découverte du gène de la mucoviscidose et l identification des mutations responsables, la perception de la maladie a beaucoup évolué. La notion de maladie monogénique grave de l enfant a évolué vers celle, plus générale, de pathologie du gène CFTR, continuum des formes néonatales voire prénatales aux formes de révélation tardive de l adulte. À cette hétérogénéité clinique répond une hétérogénéité des mutations du gène CFTR et des génotypes, ainsi qu une hétérogénéité des facteurs modificateurs, environnementaux ou génétiques, plus complexe. Compte tenu de la fréquence de la maladie et des hétérozygotes dans nos populations, les enjeux du conseil génétique sont majeurs. Celui du diagnostic est devenu prioritaire depuis la mise en place du dépistage néonatal. Références 1. Welsh MJ, Ramsey BW, Accurso F, Cutting GR. Cystic fibrosis. In : Scriver CR, Beaudet AL, Sly WS, Valle D, eds. 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