Identification de nouveaux gènes présentant des mutations pour les troubles du développement

Déterminer les causes des maladies rares chez les enfants

29.06.2022 - Allemagne

Les causes des troubles de l'intelligence ou de l'épilepsie restent inexpliquées dans plus de 50 % des cas. En collaboration avec des collègues internationaux, des chercheurs de l'hôpital universitaire de Leipzig ont découvert deux gènes présentant des mutations à l'origine de troubles du développement neurologique chez les enfants. Leurs résultats ont été publiés dans des revues scientifiques.

Les généticiens humains de l'hôpital universitaire de Leipzig entreprennent souvent une recherche compliquée lorsqu'ils tentent d'expliquer les troubles du développement chez les enfants, car la cause n'est souvent pas immédiatement identifiable. Plus l'épilepsie ou la déficience intellectuelle se manifestent tôt, par exemple, plus il est probable qu'elles aient une cause génétique. Pour rechercher la cause, les experts examinent la séquence codante complète du génome humain de la personne concernée. Ils peuvent établir un diagnostic dans environ 40 à 50 % des cas.

Si la cause n'est toujours pas claire, les programmes de recherche effectuent parfois le séquençage du génome des parents de l'enfant atteint. Le résultat est alors comparé à la séquence codée du jeune patient. On vérifie si de nouvelles modifications génétiques sont détectables chez l'enfant, ou s'il existe des causes héréditaires et que les parents ont transmis leur prédisposition à leur progéniture. Parfois, cependant, les scientifiques détectent également des modifications dans un gène qui n'a pas encore été associé à une certaine maladie.

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De la découverte clinique à la base de données scientifique

Deux cas de troubles du développement chez l'enfant de cause inconnue ont récemment été identifiés à l'hôpital universitaire de Leipzig et étudiés avec l'aide d'experts scientifiques internationaux. Dans le premier cas, un enfant gravement malade souffrant d'épilepsie précoce, de troubles du développement et de microcéphalie a été séquencé avec ses parents. Les chercheurs, dirigés par le Dr Konrad Platzer, ont découvert deux altérations génétiques dans le gène CHKA. Ce gène n'était pas connu auparavant pour être une cause de maladie. En utilisant la base de données GeneMatcher, qui est utilisée par les chercheurs du monde entier pour échanger des informations, les scientifiques médicaux de Leipzig ont trouvé cinq autres patients de quatre familles présentant des symptômes similaires et le gène CHKA.

Des chercheurs de l'université de Halifax au Canada ont contribué à établir le lien entre la modification du gène et la maladie. Les expériences ont confirmé que la cascade d'enzymes est limitée par les mutations du gène, ce qui empêche la construction d'importants composants membranaires. En conséquence, les patients présentent tous une symptomatologie similaire - retard grave du développement, épilepsie, troubles du mouvement et microcéphalie. "Le gène CHKA appartient à la voie enzymatique de Kennedy. Il s'agit d'un processus contrôlé par des enzymes dans lequel un composant membranaire spécifique est construit étape par étape. Dans cette voie, il y a certains gènes qui sont déjà associés à des troubles tels que l'épilepsie. Il est donc logique qu'un autre gène dans cette voie déclenche un phénotype similaire. Toutefois, nous n'aurions pas pu le prouver sans l'aide d'Halifax", explique le Dr Platzer, spécialiste de l'Institut de génétique humaine de l'hôpital universitaire de Leipzig.

Une nouvelle cause pour les troubles du développement

Une équipe de généticiens humains de Leipzig, dirigée par le Dr Henry Oppermann, a réussi à résoudre le deuxième cas de trouble du développement. Dans leur étude, qui vise à identifier et à caractériser les altérations génétiques dans les maladies rares, ils ont recruté un jeune patient et ont pu identifier une mutation du gène ATP2B1 comme cause potentielle. Grâce à des collaborations internationales avec les Pays-Bas, la Nouvelle-Zélande, le Canada, Israël, l'Italie, les États-Unis et la France, douze autres sujets présentant une mutation du gène ATP2B1 et un retard de développement ont été trouvés via la base de données GeneMatcher.

Avec le groupe de travail dirigé par le professeur Michael Schaefer, directeur de l'Institut Rudolf Boehm de pharmacologie et de toxicologie de la Faculté de médecine, et le professeur Frank Gaunitz du Département de neurochirurgie, les scientifiques ont étudié l'influence des mutations sur la fonction d'ATP2B1. Ce gène code pour une pompe à calcium qui transporte les ions calcium hors de la cellule. Le calcium est une molécule de signalisation importante pour les neurones, car il contrôle notamment la libération de neurotransmetteurs et les transmissions synaptiques. Cela signifie qu'il est important pour les processus d'apprentissage et le stockage des perceptions sensorielles dans la mémoire. Les expériences ont montré que les mutations chez les sujets altèrent effectivement la capacité de pompage de l'ATP2B1 et sont donc à l'origine du retard de développement. "En résumé, nous avons enfin pu résoudre le cas de Leipzig et décrire pour la première fois les mutations du gène ATP2B1 comme une nouvelle cause de retard de développement", déclare le Dr Oppermann.

Les résultats de l'étude de Leipzig seront d'une utilité pratique pour les médecins du monde entier. Les nouvelles variantes génétiques qui ont été identifiées comme causes de troubles du développement ont été ajoutées à des bases de données internationales telles que Clinvar. Tous les médecins peuvent y vérifier si leurs patients présentent des changements comparables dans leur patrimoine génétique et si les symptômes de la maladie correspondent.

Les deux documents de recherche ont été préparés à l'Institut de génétique humaine de Leipzig dans le cadre de thèses de doctorat : l'un par Chiara Klöckner (CHKA) et l'autre par Jacob Rahimi (ATP2B1). Tous deux recevront leur doctorat en médecine après avoir défendu leurs travaux devant une commission spécialisée de la Faculté de médecine.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.