1. Introduction 3 1.1 Maladies héréditaires mendéliennes ou monogéniques : 3. 1.2. Maladies héréditaires non mendéliennes: 3

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Table des matières 1. Introduction 3 1.1 Maladies héréditaires mendéliennes ou monogéniques : 3 1.2. Maladies héréditaires non mendéliennes: 3 1.3. Maladies par aberrations chromosomiques : 3 2. Le mode de transmission 4 2.1. Hérédité mendélienne monogénique 4 2.1.1. Hérédité autosomique dominant 4 2.1.2. Hérédité autosomique récessif 6 2.1.3. Hérédité lie au chromosome X 9 Transmission dominante liée à l X. 9 Transmission récessive liée à l X : 11 2.2. Hérédité multifactorielle 14 2.3. Hérédité mitochondriale 14 3. Les maladies héréditaires 15 3.1. La différence entre maladies génétiques et héréditaires 15 3.2. Les maladies rares 16 4. Diagnostic : 17 4.1. Le principe de la PCR : 17 4.2. Diagnostic prénatal : 19 4.2.1. Le DNP chromosomique : 19 4.2.2. Les indications du caryotype fœtal 20 4.2.3. LE DPN MOLÉCULAIRE 23 5. Les thérapies géniques 24 6. Les méthodes de détection 26 7. Les prévalences des maladies héréditaires au Maroc 27 7.1. Les prévalences des maladies héréditaires au Maroc 27 8. Les principes du conseil génétique 28 2

1. Introduction L hérédité (du latin hereditas, «ce dont on hérite») est la transmission, au sein d'une espèce vivante ou d'une lignée de cellules, de caractéristiques d'une génération à la suivante. Le principal support de l'hérédité est donc les gènes. Le mécanisme par lequel l'information génétique est transmise repose sur la molécule d'acide désoxyribonucléique plus connue sous l'acronyme ADN. Cette longue molécule est un polymère composé de nucléotides. La séquence de ces nucléotides dans la molécule d'adn code l'information génétique à la manière dont la séquence des lettres dans une phrase forme des mots qui lui donnent son sens. Ce sont des portions particulières de la molécule d'adn qui forment les gènes, les différents allèles correspondant à des séquences proches mais pas strictement identiques du gène. Lorsqu'une mutation se produit qui transforme la séquence d'adn, on obtient donc un nouvel allèle qui se traduira, sur le plan phénotypique, par une modification du trait biologique contrôlé par le gène muté. Si cette mutation est transmise aux descendants alors le nouvel allèle peut, au fil, des générations se répandre dans la population. Les mécanismes connus pour l'hérédité biologique sont de plusieurs types : 1.1 Maladies héréditaires mendéliennes ou monogéniques : Où un seul gène est impliqué dans l apparition de la maladie. Il existe ainsi plusieurs types d hérédité mendélienne (autosomique dominante, autosomique récessive, récessive et dominante liée à l X). 1.2. Maladies héréditaires non mendéliennes: Elles concernent l hérédité mitochondriale, l empreinte parentale, les maladies oligogéniques (digénisme, trigénisme) et les maladies multifactorielles (hérédité complexe). 1.3. Maladies par aberrations chromosomiques : Dues à une anomalie de nombre ou de structure des chromosomes. Une maladie congénitale est une maladie présente à la naissance, la cause pouvant être génétique ou non génétique. Par exemple, les malformations dues à la rubéole sont présentes à la naissance mais sont d origine virale (virus de la rubéole). Les maladies génétiques peuvent être létales avant la naissance, présentes à la naissance (congénitales) ou se déclarer plus tard, Parfois des années après la naissance. 3

2. Le mode de transmission 2.1. Hérédité mendélienne monogénique Maladies héréditaires mendéliennes ou monogéniques où un seul gène est impliqué dans l apparition de la maladie. Il existe ainsi plusieurs types d hérédité mendélienne (autosomique dominante, autosomique récessive, récessive et dominante liée à l X). Les maladies héréditaires peuvent être classées selon leur type de transmission (hérédité). Il existe tout d abord deux types de transmission autosomique (sur une paire de chromosomes homologues), tous deux ne concernent pas les chromosomes sexuels et un autre lier au chromosome sexuel X 2.1.1. Hérédité autosomique dominant Transmission autosomique dominante, s il suffit qu un seul allèle (une seule version du gène) mute pour que la maladie apparaisse ; La mutation génétique se transmet dans tous les cas si l un des parents possède un ou deux allèles «morbide». L allèle malade se manifestera donc dans tous les cas. Cas général Une maladie est transmise selon le mode autosomique dominant si le gène en cause est porté par un autosome et si la présence d'un seul allèle muté suffit pour que la maladie se manifeste. Les individus hétérozygotes (A/a) pour le gène en cause sont malades. Généralement, les individus homozygotes (A/A), s'ils sont viables, sont plus sévèrement atteints par la maladie; ils sont si rares qu'on peut considérer que tous les atteints sont, sauf exception, hétérozygotes. 4

Particularité : Mutation de novo Il peut arriver qu'une mutation récente, mutation de novo ou néo mutation, se produise dans une cellule sexuelle d'un des deux parents. Si cette mutation est à l'origine d'un allèle pathologique dominant, bien qu'aucun des parents ne soit atteint, un ou plusieurs de leurs enfants peuvent être malades et transmettre la mutation à leur descendance. Les maladies dominantes causant le décès avant l'âge de reproduction, ou affectant la fertilité des personnes atteintes ne peuvent être dues qu'à une néo mutation. C'est le cas de l'ostéogenèse imparfaite létale ou du nanisme Exemple 1 : Rétinopathie Plusieurs membres de la famille ont développé une rétinopathie (tumeur embryonnaire de la rétine). Il s'agit d'une maladie autosomique dominante dont la pénétrance est de 90%. Exemple 2 : Maladie de Huntington La maladie de Huntington est une maladie neuro-dégénérative dont la pénétrance dépend de l'âge des hétérozygotes. A la naissance, la pénétrance est nulle; elle est de 50% environ à 40 ans, et est totale à 70 ans. 5

Particularité : Expressivité variable Dans une même famille, des personnes ayant hérité de la même mutation peuvent parfois présenter des symptômes cliniques différents, touchant éventuellement des organes ou des tissus différents. On dit alors que la maladie a une expressivité variable. Ce phénomène est surtout observable dans les maladies dominantes. La pénétrance incomplète est une des formes possibles de l'expressivité variable, correspondant à un génotype à risque où la maladie serait sans signes cliniques observables. Certains porteurs de l'allèle muté peuvent n'avoir que des signes bénins. Ils ne sont pas considérés comme cliniquement malades et la transmission semble alors sauter une génération. Exemple 1 : Neurofibromatose La neurofibromatose est une maladie dont les signes cliniques sont de nature et de gravité variables. Presque tous les patients présentent des tâches cutanées café au lait. Associées à ces tâches, les patients présentent selon les cas des tumeurs de la peau bénignes (nodules de LI SCH), des tumeurs des nerfs (neurofibromes, gliome du nerf optique) et des malformations du squelette. Exemple 2 : Polydactylie La polydactylie est une anomalie héréditaire caractérisée par l'existence de doigts surnuméraires au niveau de la main ou d'orteils au niveau du pied. La polydactylie peut s'observer de manière isolée ou associée à certaines maladies. 2.1.2. Hérédité autosomique récessif Transmission autosomique récessive, s il faut que les 2 allèles soient mutés pour que la maladie se manifeste. La mutation génétique est inscrite sur un des allèles du gène concerné. La maladie ne se manifestera que si le malade possède les deux allèles mutés. C est le cas de l hémochromatose qui, en raison d une surcharge en fer dans l organisme, provoque de multiples symptômes Cas général Une maladie est transmise selon le mode autosomique récessif si le gène en cause est porté par un autosome et si la présence de deux allèles mutés du gène est nécessaire pour que la maladie se manifeste. Les malades sont homozygotes pour le gène en cause. 6

Exemple1 : Maladie de Charcot-Marie-Tooth de type 4 Les maladies de Charcot-Marie-Tooth sont caractérisées par une atrophie musculaire et une neuropathie sensitive progressive touchant les extrémités des membres. Le gène GDAP1 responsable d'une forme démyélinisant de type 4 A et se transmet selon le mode autosomique récessif. Exemple2 : La phénylcétonurie Le gène code pour une enzyme, la. La phénylalanine est un acide aminé apporté par l alimentation. L allèle morbide code pour une variante non fonctionnelle de l enzyme PAH qui transforme la phénylalanine en tyrosine ce qui provoque l accumulation de phénylalanine dans le sang d où le nom de la maladie. Le taux élevé de phénylalanine entrave le développement normal du cerveau et provoque des troubles neurologiques variés mais peuvent aller jusqu à une arriération mentale grave. 7

Particularité Pour certains traits récessifs fréquents, on peut avoir l'impression que la transmission se fait selon un mode dominant. On parle de pseudo dominance. Elle est due à la fréquence importante des hétérozygotes dans la population, qui fait que la maladie est présente à toutes les générations. Ainsi certaines populations ont une fréquence élevée de porteurs sains hétérozygotes. La drépanocytose en Afrique est un exemple. La drépanocytose est fréquente en Afrique car les sujets hétérozygotes ont été sélectionnés naturellement puisqu'ils résistent mieux au paludisme. La pseudo dominance s'observe, parfois, en cas de mariages entre apparentés. Un couple formé par un individu malade homozygote (a/a) et un porteur sain hétérozygote (A/a), a un risque de donner naissance à un enfant atteint qui est de 1/2 (ce qui correspond au risque de transmission des maladies dominantes). Cependant, pour les maladies récessives, les porteurs sains hétérozygotes sont trop rares pour observer une Pseudo dominance. Particularité : Hétérogénéité génétique La plupart des maladies ont étés définis sur des critères symptomatiques. Leur étude génétique a montré que les patients atteints étaient affectés dans un gène. Puis, des études ultérieures, notamment de biologie moléculaire, on pu conduire à deux types d'observations. Une hétérogénéité intra génique (parfois nommée intra locus) qui correspond à l'existence pour un même gène, de plusieurs allèles mutés différents (sites différents ou altérations différentes) mais ayant la même conséquence pathologique. Un individu porteur de deux allèles pathologiques différents du même gène est évidemment atteint il est parfois désigné sous le terme d'hétérozygote composite. Une hétérogénéité inter génique (parfois nommée inter locus) qui correspond au fait que des mutations dans des gènes différents peuvent conduire à la même maladie. Dans ces conditions, deux individus atteints de la même maladie peuvent être affectés dans des gènes différents (chacun dans un seul), mais ils peuvent aussi être affectés dans le même gène. 8

On dit alors que la maladie est mono factorielle (car un seul gène est en jeu chez chaque porteur) mais hétérogène (car ce n'est pas forcément le même d'un patient à l'autre). Exemple : Surdités Dans une première famille, le syndrome d Esher de type IB se transmet selon le mode autosomique récessif. Le gène impliqué dans cette surdité code pour la myosine 7A. Dans une deuxième famille, deux individus sont atteints de la forme de surdité DFNB1 due à une mutation dans le gène de la connexine 26. 2.1.3. Hérédité lie au chromosome X On détaille aussi 2 modes de transmission des maladies génétiques qui sont liées au chromosome X. Ces modes de transmission des maladies génétiques fonctionnent sur le même modèle avec allèle récessif/dominant. Ils sont les suivants : Transmission dominante liée à l X. Ce mode de transmission implique que l individu malade soit porteur d un seul gène muté situé sur le chromosome X. Ce type de maladie génétique concerne donc à la fois les femmes et les hommes. Exemples de maladies dominantes liées à l X : Rachitisme vitamino-résistant hypophosphatémique Dysplasie ectodermique anhydrotique Une femme atteinte transmet la maladie à 50% de ses enfants, fille ou garçon Un homme atteint transmet la maladie à toutes ses filles, tous ses garçons sont indemnes. 9

Exemple d un arbre généalogique de maladie dominante lié à l X 10

Transmission récessive liée à l X : Ce mode de transmission concerne la mutation d un gène situé sur le chromosome X. La mutation est dite récessive car il faut que les deux gènes soient mutés pour que la maladie se transmette. Ce type de transmission affecte donc exclusivement les hommes. Les femmes peuvent porter un gène muté sur leur chromosome X. Mais comme elles n ont un chromosome Y, elles seront systématiquement soit porteuse saine, soit non affectée par la maladie. a. Cas le plus fréquent : Femme hétérozygote, donc bien portante et conductrice, épousant un homme normal Les sujets atteints naissent généralement de parents normaux. Dans la parentèle du père, tous les sujets sont normaux. Dans la parentèle de la mère il existe souvent des frères ou des ascendants masculins atteints. Les sujets atteints sont pratiquement toujours des garçons. Dans la fratrie des atteints, un garçon sur deux est malade, et une fille sur deux est conductrice. 11

b. Cas particulière : Mariage femme normale /Homme atteint Génotype parental: XX * XY Tous les garçons sont normaux et indemnes de la mutation. Toutes les filles sont normales mais HEZ conductrices. c. Cas particulière : Mariage femme HEZ/Homme atteint Génotype parental: XX * XY Situation rare si la mutation est sévère La moitié des garçons sont atteints. Les filles normales sont HEZ. Il existe des filles malades (1/2). Situation peu probable pour un gène rare, mais usuelle pour certains gènes fréquents (ex. daltonisme). 12

O L'atteinte exclusive des garçons n'est pas un caractère absolu de l'hérédité liée à l' X. OLe critère de non transmission d'un père à son fils est plus fiable (permet la différence avec les maladies dominantes autosomiques avec limitation au sexe). Remarques : dépistage des hétérozygotes conductrices pour le conseil génétique. Exemples de maladies RLX: Daltonisme Hémophilies A et B Angiokératose diffuse (Maladie de Fabry) Myopathie type Duchenne Incontinentia pigmenti Agammaglobulinémie type Bruton Déficit en G6PD. etc... Exemples de maladies RLX: la myopathie de Duchenne La myopathie de Duchenne est caractérisée par une dégénérescence progressive des muscles. Bien que de rares cas féminins aient été décrits, on peut considérer qu il s agit d une maladie de garçon. 1 Garçon sur 5000 naît atteint de cette affection héréditaire. Les 1ers troubles apparaissent généralement avant l âge de 2 ans. 13

2.2. Hérédité multifactorielle On parle d hérédité multifactorielle lorsque l expression d un caractère dépend de l action d un ensemble de gènes et de l effet de l environnement. On reconnaît une maladie multifactorielle lorsqu il y a agrégation familiale de malades, concordance d atteinte entre vrais jumeaux et augmentation d un nombre de malades avec le changement du mode de vie de la population 2.3. Hérédité mitochondriale Définition Les gènes localisés dans la mitochondrie sont peu nombreux, mais les mutations de ces gènes sont fréquentes. Lors de la fécondation, seul le noyau du spermatozoïde rentre dans l'ovule. Le contenu du cytoplasme de la cellule œuf est donc le contenu cytoplasmique de l'ovule. C'est pourquoi toutes les mitochondries d'un individu lui viennent de sa mère. La transmission des maladies dues à un gène mitochondrial obéit donc à un schéma particulier. Caractéristiques Les maladies d'origine mitochondriale touchent les hommes et les femmes de façon comparable. Une personne malade a sa mère malade. Les femmes malades transmettent la maladie à tous leurs enfants quel que soit leur sexe. Les hommes malades ne transmettent la maladie à aucun de leurs enfants. La maladie peut présenter des formes modérées ou graves. Les sujets atteints d'une forme grave n'ont que des enfants atteints d'une forme grave. Les sujets atteints d'une forme modérée peuvent avoir des enfants non atteints, atteints d'une forme modérée ou Atteints d'une forme grave. Exemple d un arbre généalogique 14

3. Les maladies héréditaires 3.1. La différence entre maladies génétiques et héréditaires Une maladie génétique est une maladie touchant le génome, c est-à-dire le code génétique qui régit les fonctions de toutes nos cellules. Ces maladies génétiques sont généralement liées à une mutation d un gène, autrement dit à une anomalie de l ADN, qui va se traduire par la synthèse d une protéine anormale (dans sa fonction ou dans sa structure). Cette protéine anormale, en fonction de son rôle dans différents tissus de l organisme, en fonction de son importance, va avoir des conséquences très variables d une maladie génétique à l autre. Cette anomalie génétique peut être présente dès le stade des premières cellules de l organisme, c està-dire au niveau des cellules germinales. Les toutes premières cellules d un organisme sont les gamètes parentaux (gamète mâle = spermatozoïde, gamète femelle = ovocyte). La fusion des deux gamètes va aboutir à la constitution du matériel chromosomique à partir duquel se constitue l ensemble du matériel chromosomique de toutes les cellules. Ainsi, quand une atteinte génétique est dite germinale, elle sera transmise à toutes les cellules de l organisme, et cette maladie sera donc présente dès le début de la vie fœtale et bien évidemment dès la naissance. Lorsque les maladies génétiques touchent les cellules germinales, elles peuvent donc être transmises des parents aux enfants et constituent ainsi des maladies héréditaires. Cependant, certaines maladies génétiques peuvent ne toucher qu un organe. Certaines formes de cancers, par exemple, sont des maladies génétiques parce qu au niveau du génome d une cellule, dans un organe particulier, à la suite d une 15

agression (par des virus, des rayons ou d une autre origine souvent inconnue), survient une mutation d un gène qui va être reproduite au niveau de l organe et aboutir à un cancer. Dans ces cas, la maladie génétique est somatique. Elle a été acquise, elle n est pas transmissible et n aboutit donc pas à une maladie héréditaire. 3.2. Les maladies rares On parle de maladie rare quand une maladie affecte un nombre restreint de personnes, moins d'une personne sur 2.000 en Europe, soit pour la France moins de 30.000 personnes pour une maladie donnée. Certaines comme la Progeria ou le syndrome GAPO touchent moins de 100 personnes dans le monde! Les maladies rares se comptent certainement par milliers. A l'heure actuelle, on a dénombré 6 à 7.000 maladies génétiques et 5 nouvelles sont décrites chaque semaine. Si presque toutes les maladies génétiques sont des maladies rares, toutes les maladies rares ne sont pas génétiques : 80% des maladies rares sont des maladies génétiques. Il y a des maladies infectieuses très rares ainsi que des maladies autoimmunes. Pour un grand nombre de maladies, la cause demeure inconnue à ce jour. Une maladie génétique ou virale peut être rare dans une région et fréquente dans une autre. La lèpre est une maladie infectieuse rare en France, mais fréquente en Afrique centrale. La thalassémie est une anémie génétique rare dans le Nord de l'europe, alors qu'elle est fréquente autour de la Méditerranée. La "maladie périodique" est rare en France mais courante en Arménie... Les maladies rares sont des maladies graves, chroniques, évolutives. Les maladies rares empêchent de bouger (ataxie de Friedrich, myopathies), de respirer (mucoviscidose), de résister aux infections (déficit immunitaire combiné sévère = DICS) ou à la lumière du soleil (maladie des enfants de la lune = Xeroderma pigmentosum), de grandir (achondroplasie, verre, syndrome) ou font grandir plus vite (syndrome de Sotos) ; elles peuvent provoquer un retard mental (syndrome de l'x fragile, galactosémie), faire vieillir (progeria) ou être la cause de cancers dans certaines familles (syndrome de Gardner) ; elles peuvent empêcher la coagulation du sang (hémophilie)... La personne peut être malade dès la naissance ou l'enfance, comme par exemple la drépanocytose = anémie falciforme. D autres maladies rares commençant dès l'enfance : l'amyotrophie spinale infantile, la galactosémie, la maladie des enfants de la lune = Xeroderma pigmentosum, la maladie des os de verre, la maladie de Tay-Sachs, la maladie de Wilson, la mucoviscidose, la myopathie de Duchenne, la neurofibromatose, la progeria, le syndrome de Sotos etc 16

D autres maladies rares commençant à l'âge adulte : l'hémochromatose génétique, syndrome de Gardner... Cependant plus de 50% des maladies rares apparaissent à l'âge adulte, comme la chorée de Huntington ou danse de Saint-Guy, maladie héréditaire autosomique due à l'existence d'un allèle dominant. Cette maladie ne se développe, le plus souvent, que chez les personnes de plus de 40 ans et se traduit par une dégénérescence de certains neurones intervenant dans la motricité. Il en résulte des gestes incohérents et anormaux quand le sujet est éveillé, indépendants de sa volonté. De plus, un déficit mental progressif s'installe. Pour la plupart des maladies rares il n'existe pas de traitement curatif, mais des soins appropriés peuvent améliorer la qualité de vie et prolonger la durée de vie. Faute de connaissances scientifiques et médicales suffisantes, un grand nombre de malades n'est pas diagnostiqué. Leur maladie demeure inconnue. Au mieux, ces personnes sont prises en charge sur la base de l'expression de leurs symptômes. Tous les malades et leur famille décrivent un parcours du combattant pour être écoutés, pour s'informer, et pour être orientés vers les équipes compétentes, lorsqu'elles existent, afin de poser le bon diagnostic. 4. Diagnostic : 4.1. Le principe de la PCR : L'ADN ne peut être observé au microscope, c'est pourquoi il existe différentes techniques permettant de détecter des mutations. Ces techniques peuvent directement indiquer et localiser la mutation et ainsi diagnostiquer la maladie génétique. L'ADN peut être séquencé pour si besoin pour identifier la mutation spécifique. Les différentes techniques : La PCR, en français signifie Réaction par Polymérisation en Chaine, est une des méthodes les plus utilisées pour diagnostiquer une maladie. Cette technique de biologie moléculaire permet d'amplifier l'adn et d'obtenir une importante quantité d'un fragment d'adn choisi et de longueur définie à partir d'un échantillon. Cette méthode est entièrement réalisée in vitro en dehors de tout système cellulaire et est de plus en plus utilisée dans des domaines tels que le médical, le pharmaceutique, l'agro-alimentaire, l'environnemental et d'autres encore. 17

Cette méthode permet alors de détecter les anomalies génétiques ainsi que les maladies génétiques et elle est surtout utilisée dans l'analyse des mutations. Par exemple, elle peut aussi permettre de quantifier la présence de certains oncogènes et être utilisée pour évaluer l'efficacité des anticancéreux. De plus, en hématologie, cette technique peut aussi permettre de quantifier avant et après une greffe pour évaluer l'efficacité des traitements. Il existe différentes méthodes de PCR quantitative en temps réel mais on peut les regrouper en deux catégories distinctes : les techniques faisant appel à des agents intercalant, qui sont les plus économiques, et les techniques avec un système de sonde (ADN monocaténaire avec une séquence définie prévu pour être complémentaire au fragment d'adn qu'on cherche). Des quatre techniques avec un système de sonde, la plus utilisée est la technique avec les sondes TaqMan. Ce nom est une contraction de Taq Polymérase et de Pac Man car elles ont la possibilité de détruire de petits nucléotides se trouvant sur leur passage. L électrophorèse : Est la principale technique utilisée en biologie pour séparer et caractériser des molécules. Cette méthode est principalement utilisée en biochimie ou en biologie moléculaire afin de séparer des protéines ou des acides nucléiques. L'électrophorèse repose sur le principe des charges électriques et des déplacements des ions. Selon leurs caractéristiques propres ces ions auront des vitesses de migration différentes. Ainsi pour détecter une mutation génétique, le produit de la PCR est soumis à une digestion enzymatique par un enzyme de restriction. Si une mutation a modifié le site de restriction initialement présent, la taille des fragments d'adn obtenus après digestion sera modifiée et pourra être décelée après électrophorèse des fragments d'adn. 18

4.2. Diagnostic prénatal : Le but du DPN est de diagnostiquer des affections à haut risque d'être gravement invalidantes et incurables (article L. 2131-1 du Code de Santé Publique) et éventuellement dans la cadre de la loi de permettre au couple de demander une interruption médicale de Grossesse. Dans les situations de DPN, souvent difficiles, le rôle du médecin est d'accompagner le Couple tout au long de la démarche. L'information, délivrée au cours d'une consultation de Conseil génétique, doit être la plus complète possible. A l'issue de celle-ci la patiente signe Un consentement pour la réalisation du DPN chromosomique ou moléculaire. Le médecin Prescripteur signe une attestation de consultation de conseil génétique. Le résultat de L analyse sera rendu à ce médecin prescripteur, qui devra le transmettre à la patiente. Dans Tous les cas, une prise en charge psychologique doit pouvoir être proposée. 4.2.1. Le DNP chromosomique : Il consiste en la réalisation d'un caryotype à partir d'un prélèvement fœtal. Il peut être Couplé à des techniques d'hybridation in situ en fluorescence (FISH) qui est devenue un outil diagnostique de routine dans les laboratoires de cytogénétique pour caractériser de manière ciblée les microremaniements chromosomiques inférieurs à 3 Mpb, non détectables par le caryotype métaphasique. Son principe est de repérer, à L aide d une sonde (fragment d ADN susceptible de réaliser une hybridation ADN-ADN In situ spécifique sur le chromosome), une ou plusieurs séquences d ADN spécifique. La sonde est marquée par une substance fluorescente et le pouvoir de résolution de la FISH permet une analyse beaucoup plus fine de la structure des chromosomes. Il est à noter que cette cytogénétique dite moléculaire peut s appliquer également aux noyaux interphasiques pour détecter des anomalies de nombre des chromosomes. 19

Il existe une nomenclature internationale (ISCN, 2009) des anomalies du caryotype et de la FISH. Figure : Interphase FISH sur des cellules amniotiques non cultivées. Mise en évidence du chromosome 18 et du gonosome avec des sondes centromériques (gauche) et des chromosomes 13 et 21 avec des sondes locus spécifiques (droite). 4.2.2. Les indications du caryotype fœtal Les anomalies chromosomiques surviennent le plus souvent accidentellement. Le DPN Chromosomique est donc essentiellement réalisé chez des couples sans antécédents particuliers mais pour lesquels les moyens de dépistage (échographies, marqueurs sériques maternels) ont défini un risque particulier d'anomalies chromosomiques. Les indications reconnues et prises en charge par la sécurité sociale sont : Grossesse à risque de trisomie 21 fœtale égal ou supérieur à 1/250. Celui-ci est évalué à partir de la combinaison entre l'âge maternel, les marqueurs sériques Maternels du premier ou deuxième trimestre et l'épaisseur de la nuque mesurée au premier trimestre. Depuis l'arrêté du 23 juin 2009, l'âge maternel supérieur ou égal à 38 ans seul n'est plus une indication systématique. Il reste une indication exceptionnelle dans les situations où la patiente n'a pas pu bénéficier des autres moyens de dépistage. Signes d'appel échographiques. Le décret n 97-578 du 28 mai 1997 définit la mission et la composition des équipes des centres pluridisciplinaires de 20

diagnostic prénatal (CPDPN). Tout signe d'appel échographique doit être discuté au sein d'un CPDPN afin de définir s'il justifie la réalisation d'un caryotype. Antécédent pour le couple, de grossesse(s) avec caryotype anormal. Lorsque le caryotype des deux parents est normal, le risque de récurrence est de l'ordre de celui de la population générale. La réalisation du caryotype permet néanmoins de rassurer ce couple ayant déjà vécu une situation difficile. Les anomalies chromosomiques parentales. La présence chez un des parents d'un remaniement chromosomique justifiera dans tous les cas qu'un DPN soit proposé. Les modalités de celui-ci seront discutées avec la patiente en fonction des risques liés au remaniement et au prélèvement. Diagnostic de sexe pour les maladies liées à l'x. Malgré la persistance de cette indication, la réalisation d'un caryotype fœtal devient de moins en moins fréquente car supplantée par la recherche d'adn fœtal dans le sang maternel. Cette technique de biologie moléculaire recherche la présence de séquences du gène SRY dans le sang maternel. Leur présence est le reflet d'un sexe fœtal masculin et entraine la réalisation d'un DPN invasif génique. Leur absence témoigne d'un sexe féminin et les investigations génétiques ne sont pas poursuivies. Pour chaque indication le type de prélèvement dépend du risque chromosomique, du terme de la grossesse et du risque lié au prélèvement. Prélèvement de trophoblaste ou de villosités choriales ou trophocentèse Le prélèvement de trophoblaste est réalisé le plus souvent entre 11 et 13 semaines d aménorrhée (SA), ce qui permet d'avoir un résultat précoce au cours de la grossesse. Il comporte un risque de fausses couches de 1 à 2 % (voie abdominale). Un premier caryotype, dont le résultat est obtenu en 24 à 48 h, est réalisé à partir des Mitoses spontanées du syncitiotrophoblaste. Il est complété par la réalisation d'un caryotype après culture des cellules de l'axe mésenchymateux. Le résultat final du Caryotype est une synthèse de ces deux examens. Certains laboratoires réalisent à la place De l'examen direct une recherche des principales aneuploïdies (trisomies 13, 18 et 21) par FISH interphasiques ou autre technique de quantification comme la QF-PCR. Il existe de rare cas de discordance entre les résultats de l'examen direct et de la culture. Il est alors nécessaire de confirmer l'analyse chromosomique à partir d'un prélèvement de liquide amniotique. 21

Prélèvement de liquide amniotique ou amniocentèse Le prélèvement de liquide amniotique est le plus fréquemment employé. Il est réalisé à partir de 15 16 SA et est possible jusqu'au terme. Le risque de fausses couches est de 0,5 à 1 %. La réalisation du caryotype nécessite une étape de culture cellulaire. Dans les situations à haut risque d'aneuploïdies (signes d'appel échographique), la FISH interphasiques pour les chromosomes 13, 18, 21, X et Y permet un premier résultat rapide. 22

Prélèvement de sang fœtal ou cordocentèse Il est réalisé à partir de 22 SA, comporte un risque de fausse couche de 2 à 3 % ainsi qu'un risque important de morbidité. Pour ces raisons il est de moins en moins employé en dehors de situations exceptionnelles pour confirmer une anomalie rare découverte sur le liquide amniotique ou en cas de situation à très haut risque découverte tardivement. 4.2.3. LE DPN MOLÉCULAIRE Le but du DPN moléculaire est l'identification des anomalies géniques par des techniques de biologie moléculaire. Le plus souvent il consiste à rechercher chez le 23

fœtus la présence d une ou de deux mutations préalablement identifiées, chez les parents ou un autre cas index. Le diagnostic est alors direct. De façon plus rare, on réalisera un diagnostic indirect à partir d'une étude familiale de ségrégation si la mutation n'est pas identifiée mais la localisation génique connue. En l'absence d'antécédent familial, les situations où les signes échographiques orienteront Vers un DPN moléculaire sont rares. En 2009, l'agence de Biomédecine a enregistré la réalisation de 2728 tests de génétique moléculaire pour 213 pathologies différentes. Ceci a permis l'identification de 534 cas de fœtus atteints de maladie génétique et la réalisation de 385 IMG. Les modes de prélèvements fœtaux sont les mêmes que pour le DPN chromosomique. Le choix du type de prélèvement dépend du risque génétique, du terme de la grossesse et du risque lié au prélèvement. Cependant le risque d'atteinte fœtale étant le plus souvent de 25 ou 50 %, le prélèvement de villosités choriales est privilégié en raison de sa précocité. De plus, ce tissu permet généralement l'extraction directe d'une quantité suffisante d'adn pour la recherche de la ou des mutations voire pour une étude familiale indirecte. Les études de biologie moléculaire peuvent également être réalisées à partir de l'adn extrait des cellules amniotiques (analyse directe ou après culture) ou des cellules sanguines fœtales. Dans tous les cas, il est indispensable d'éliminer une contamination du prélèvement fœtal par de l'adn maternel. 5. Les thérapies géniques Il existe plusieurs méthodes de thérapie génique pour administrer le vecteur : la thérapie génique ex vivo, la thérapie génique in vivo et la thérapie génique in situ qui est une forme de la thérapie génique in vivo La thérapie génique ex vivo Elle consiste à extraire des cellules cibles de l organisme du patient puis à les modifier génétiquement avec le vecteur viral qui porte le gène thérapeutique Les cellules sont mises en culture après modification génétique. Elles se multiplient à l'identique. Les cellules porteuses du gène médicament, obtenues après multiplication, sont alors réimplantées chez le patient. Il faut que les cellules soignées prennent le dessus sur les cellules malades puisqu'il est impossible de les soigner toutes. Environ 80% des essais sont des thérapies géniques ex vivo, qui concernent des cellules que l'on peut facilement prélever puis mettre en culture : cellules souches de 24

la moelle osseuse, de la peau, du foie ou des muscles, ou cellules cancéreuses qui, une fois traitées ex vivo, sont irradiées avant d'être réimplantées. Cette technique a par exemple été utilisée pour introduire le gène de l'adénosine désaminase dans les lymphocytes ou dans les cellules souches de la moelle osseuse de malades atteints de ce déficit enzymatique. Mais cette technique présente des inconvénients : souvent, le tissu touché est constitué de cellules incapables de survivre à l extérieur du corps ou bien la greffe des cellules traitées n est pas assez efficace pour compenser le reste des cellules mutées présentes dans ces tissus. La thérapie génique in vivo Le vecteur qui porte le gène thérapeutique est injecté dans la circulation sanguine et doit atteindre les cellules cibles. Cette stratégie ne peut être utilisée que pour des défauts génétiques se manifestant dans le sang ou localisés dans des cellules que le sang peut atteindre. Pour l hémophilie, par exemple, qui se caractérise par l absence d une protéine qui participe au mécanisme de la coagulation, on introduit le gène médicament dans une cellule du sang de très longue durée de vie comme le lymphocyte ou dans les cellules qui constituent les parois des vaisseaux. L information sera lue, les cellules fabriqueront la molécule manquante et la rejetteront dans le sang. Actuellement le traitement consiste en l administration intraveineuse et de façon répétée du facteur déficient mais un essai clinique de thérapie génique vient de débuter en 2010 pour vérifier la possibilité de traiter la maladie de façon définitive. Le processus consiste à introduire le gène fonctionnel pour le facteur IX (facteur qui est absent dans l hémophilie dite de type B) dans les cellules du foie du patient dans le but de restaurer une coagulation fonctionnelle à long terme. Ce serait une thérapie génique in situ. La thérapie génique in situ Avec cette méthode, le vecteur qui possède le gène médicament est directement injecté dans le tissu cible. Cette technique est expérimentée dans les cas de mucoviscidose où l on transfère le vecteur dans la trachée et les bronches, de cancer (injection dans la tumeur d'un vecteur portant le gène d'une toxine, par exemple), ou de dystrophie musculaire (injection dans le muscle d'un vecteur porteur du gène de la Dystrophine). D autres méthodes sont à l essai comme essayer d assurer la pénétration du gène médicament dans la cellule en les soumettant à un choc 25

électrique ou fabriquer de petits organes (organoïdes) que l on implante dans le péritoine qui recouvre les organes digestifs pour que les cellules implantées se multiplient et passent dans la circulation sanguine pour exercer leur effet. 6. Les méthodes de détection Les chercheurs du VIB (Vlaams Institut vor Biotechnologie) en liaison avec l'université d'anvers ont développé une nouvelle méthode capable de détecter les causes des maladies héréditaires de manière plus rapide et plus efficace. Cette méthode est basée sur l'examen de plusieurs séquences d'adn simultanément en utilisant deux techniques existantes : la réaction en chaîne par polymérase multiplexe (PCR multiplexe) et le séquençage massif en parallèle. La PCR est une méthode d'amplification génique in vitro utilisée pour obtenir rapidement une quantité importante et exploitable d'un segment précis d'adn. Le terme multiplexe correspond à l'amplification, en une seule réaction, de plusieurs segments d'adn distincts à partir d'au moins trois amorces. La seconde technique permet la production de séquences courtes d'adn (100 à 200 nucléotides) à très haut débit. Ainsi, l'aspect héréditaire de la maladie est analysé en une seule fois. Cette technique offre une solution pour le diagnostic moléculaire d'un grand nombre de maladies héréditaires. Grâce à cette technique, les tests génétiques réalisés actuellement sur une période de 3 à 6 mois, comme par exemple le dépistage pour les formes héréditaires du cancer du sein, la fibrose kystique et la surdité héréditaire seront effectués en quelques semaines. Ils présentent également l'avantage d'offrir un résultat avec une meilleure précision et sensibilité. Cette découverte offre de nouvelles perspectives pour mettre en place de nouveaux tests qui sont actuellement chers et difficiles à réaliser. Le test de dépistage génétique est effectué actuellement lorsque plusieurs personnes d'une même famille contractent la même maladie. Un membre d'une famille souhaite alors connaître les risques de transmission à ses enfants. Les scientifiques examinent alors s'il existe une anomalie au niveau de l'adn des patients de la même famille et établissent un diagnostic prénatal. Si le gène qui entraîne la maladie est très grand, ou s'il y a plusieurs gènes impliqués, les analyses nécessaires sont multiples, impliquant un temps d'attente particulièrement long. 26

7. Les prévalences des maladies héréditaires au Maroc 7.1. Les prévalences des maladies héréditaires au Maroc Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de décès entre 10 % et 12 % du total des décès enregistrés au niveau national au Maroc. Selon les estimations et les projections de l'organisation mondiale de la Santé, l' 60.375 marocains meurent chaque année de maladies cardio-vasculaire ce qui en fait la première cause de mortalité au Maroc. En effet où les spécialistes en cardiologie tirer la sonnette d alarme, soulignant qu au Maroc et un sur deux meurt de maladie cardiaque. Trois grandes maladies, l'hypertension artérielle, le diabète et les maladies dues au tau élevé de cholestérol partagent le palmarès. La plupart de ces maladies conduisent à des déficits et insuffisance cardiaque, et si elles ne tuent pas, ils seront la cause d'invalidité permanente. Pourcentage des personnes atteintes de diabète au Maroc est de six pour cent, et ce chiffre est susceptible d augmenter, en particulier dans les groupes d'âge entre 30 et 50 ans. 33 pour cent des personnes au Maroc soufrent d hypertension artérielle et 29 pour cent d un taux de élevé de cholestérol, la plus part des cas sont souvent associées au diabète. Le diabète est une maladie du cœur et des artères par excellence et il tombe dans la catégorie de maladies graves et silencieuse, donc la prévention sur une base continue est très importante. Toutes ces pathologies ont des composantes génétiques qu il faudra évaluer. La thalassémie, maladie génétique héréditaire dont 3% de la population au Maroc sont des porteurs sains et transmetteurs, selon les estimations de l Organisation mondiale de la Santé. Au Maroc, 5000 patients devraient être diagnostiqués et dont à peine 500 sont répertoriés. Le Service d Hématologie et Oncologie du Centre hospitalier Ibn Sina concentre à lui seul 30% des malades du pays du fait de l existence d une unité de référence de prise en charge depuis 1990. La thalassémie étant une maladie encore sous-diagnostiquée, insuffisamment prise en charge, et incomplètement contrôlée chez 6 cas sur 10. La province de Larache concentre le plus grand nombre de thalassémiques et de drépanocytaires 27

8. Les principes du conseil génétique A qui s adresse-t-il? 1- Les couples sollicitent le plus souvent un conseil génétique après la naissance d'un premier enfant atteint d'une malformation ou d'une maladie génétique ou possiblement génétique. 2- Parfois, il peut s'agir d'un antécédent familial plus lointain, en particulier dans les maladies liées au chromosome X. 3- Dans certains cas, c'est l'un des conjoints qui est lui-même atteint d'une pathologie dont il souhaite connaître les risques de transmission à sa descendance. 4- Un dernier cas de figure concerne les maladies génétiques à expression tardive (comme la chorée de Huntington) où le conseil génétique s'adresse à un individu adulte qui souhaite connaître son statut vis à vis de la maladie. Quand? Idéalement, le conseil génétique doit être donné avant une grossesse, ce qui laisse le temps de préciser le diagnostic, de compléter l'enquête familiale, de réaliser d'éventuels examens complémentaires et d'accompagner psychologiquement le couple dans sa décision. Lorsque l'antécédent familial concerne un premier enfant du couple, la chronologie idéale du conseil génétique par rapport à la révélation du handicap est difficile à déterminer: trop précoce, la consultation risque d'être mal acceptée par un couple uniquement préoccupé par l'avenir de l'enfant; trop retardée, elle risque d'être négligée par le médecin traitant et la famille et seulement sollicitée lorsqu'une grossesse ultérieure est déjà en cours, ce qui complique singulièrement le conseil génétique. Qui doit donner le conseil génétique? Le recours à un médecin spécialisé en génétique médicale est toujours souhaitable car il est préférable que le praticien chargé d'envisager avec le couple les solutions pour éviter une récidive du handicap soit différent de celui qui aide quotidiennement ce même couple à assumer la prise en charge de l'enfant malade. Néanmoins, une parfaite connaissance de la pathologie en cause, de son pronostic et des éventuelles perspectives thérapeutiques est indispensable pour donner les informations les plus appropriées, et une étroite collaboration entre le médecin traitant et/ou le spécialiste éventuel et le généticien permet d'optimiser le conseil génétique. 28