Génétique Médicale

Génétique Médicale

K DieterichAHU Génétique Médicale

HCE CHU Grenoble

Plan• Introduction

• Cytogénétique et cytogénétique moléculaire– Caryotype– FISH– Trisomie 21

• Diagnostic post-natal• DPN

– Indications du caryotype

• Génétique monogénique– Types classiques de transmission mendélienne– Autres types de transmission monogénique

• Maladies à composante génétique

I – Introduction (1/5)

• Génétique– Etude de la transmission des caractères héréditaires

• Génétique formelle (1866, Mendel) – Récessivité, dominance, codominance

– Support de l’information héréditaire • Chromosomes (1915, Morgan)• ADN (1953, Watson Crick)

– Etude des pathologies génétiques chez l’Homme• Génétique Médicale (1940-50, McKusick et autres)


• Génétique Médicale– Étude des variations et de la transmission des traits chez

l’Homme en rapport avec la pathologie

– Domaines « classiques » :• Génétique clinique => phénotype => Ex clinique• Cytogénétique => chromosomes => caryotype• Génétique moléculaire => ADN/ génotype => PCR, …


• Génétique Médicale– « Nouveaux » domaines :

• Cytogénétique moléculaire

=> anomalies submicroscopiques des chromosomes

=> FISH; CGH-array/ puce à ADN• Épigénétique

=> modification de l’expression des gènes sans modification de la séquence de l’ADN (conformation de la chromatine et accessibilité à l’ADN)

=> méthodes de génétique moléculaire


• Classification des maladies génétiques– Anomalies chromosomiques

• Excès ou défaut de gènes, non mutés, contenus dans 1 chromosome ou 1 segment chromosomique

• 0,7 % des naissances

• 50% des FCS

– Maladies monogéniques• Mutation d’un gène ou de ses séquences régulatrices

• Gène nucléaire ou mitochondrial

• 1% des naissances

– Maladies à composante génétique• Maladie à gène majeur de susceptibilité (BRCA1,2,…) : 15% des naissances

• Maladie multifactorielle (DID, maladies auto-immunes,…)

Gènes paternels Gènes maternels

23 chromosomes 23 chromosomes

n ADN n ADN

Fécondation

Zygote 46 chromosomes

2n ADN

Couples de gènes Fonctions cellulaires


II – Cytogénétique : Caryotype (1/5)

– Etude morphologique des chromosomes au microscope optique

– Après traitement chimique ou enzymatique

– Rapport de 1/1000 entre ADN et le chromosome


• 1) Matériel

– A partir de cellules nucléées

en division cellulaire :

• Lymphocytes sanguins ++++

• Cellules amniotiques ++

• Cellules trophoblastiques +

• Fibroblastes cutanés


• 2) Culture cellulaire

– En fonction du type cellulaire – 72h à plusieurs jours – Faire multiplier les cellules (représentatives de l’organisme entier!)


• 3) Technique d ’obtention des métaphases

– Choc – Fixation– Etalement sur lame


• 4) Observation et analyse

– Nombre et structure des chromosomes– 46,XX – 46,XY

II - Cytogénétique : FISH (1/3)

• Hybridation in situ fluorescente : FISH

• Fragments d ’ADN marqués par un fluorochrome = Sonde=> Fixation de la sonde par complémentarité=> Au microscope on repère la présence ou l ’absence de la sonde utilisée et le nombre d ’exemplaire

• Cette technique peut être appliquée sur des métaphases ou directement sur des noyaux en interphase

II – Cytogénétique : FISH (2/3)

II – Cytogénétique : FISH (3/3)

18

18

18

18

18

18

18

Y

Y

Y

Y

YY

X

X

X

X

XX

Devillard et al. 2002

18

X

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (1/11)

• Première aberration chromosomique décrite chez l’Homme

• Première cause de retard mental (1/800 classiquement; < 1/2000 naissances actuellement)

• 1) Clinique– Dysmorphie : Brachycéphalie

Cou court / excès de peau

Face ronde, fentes palpébrales en haut, en dehors

– Hypotonie axiale– Malformations associées : cardiaques, digestives– Retard mental– Risque tumoral : Leucémies


• 2) Diagnostic postnatal

• Cytogénétique à partir d’un prélèvement sanguin veineux

• Forme libre:– 47,XX,+21– 47,XY,+21

• Obligatoire pour affirmer le diagnostic

III – Cytogénétique : Trisomie 21 (5/11)

• 3)Diagnostic prénatal

• Différents types de prélèvements :

• Amniocentèse : prélèvement de liquide amniotique

– LA : Milieu complexe en renouvellement constant500ml à 20 SA / max 30 34 SA ~ 1l

– Prélèvement le + employé– Le plus souvent entre 15ème et 19ème SA

– Complications : Avortement spontané / MFIU0,5 / 100

– Réalisation du caryotype fœtal

II – Cyogénétique : Trisomie 21 (6/11)

AmniocentèseAvantages

Geste simple

Technique éprouvée

Peu de risque

Inconvénients

Terme 16 17 SA

Délais de résultat

Echec possible des cultures après 32SA


• Trophocentèse

– Prélèvement plus précoce 12ème SA– Cytotrophoblaste : mitoses spontanées– Syncytiotrophoblaste

– Avantages• Précoce• Caryotype en 24 à 48h sur examen direct• Qualité de l’analyse chromosomique

– Inconvénient• Taux de FCS : 2 à 3%


Technique Terme Cellules caryotypées

Délai Qualité Contamination maternelle

Mosaïques

Villosités -Direct -Culture

A partir de 11 SA

Cytotropho blaste Axe mésen chymateux

48h 10-20j

Moyenne

Bonne

-

Non rare

Fréquentes Faux+ (1%) Faux- (0,1%)

LA

A partir de 15SA

Multiples

10-20j

Bonne

Rare

Rares


• Indication de dépistage de la Trisomie 21 par caryotype• 1) Age maternel > ou = à 38 ans

Risque d ’anomalie de nombre de chromosomes :

25 ans 1 / 2 000

30 ans 1 / 1 000

35 ans 1 / 500

38 ans 1 / 100

40 ans 2 / 100

> 45 ans 6 à 8 / 100

• 2) Antécédent d ’enfant avec aberration chromosomique


• 3) Signes d ’Appel Echographiques– Nuque au 1er trimestre– Malformations au 2ème trimestre

12 SA : longueur tête-fesses = 55 mm

12 SA

Hygroma Clarté


• 4) Marqueurs sériques– Evaluation du risque de trisomie 21– A partir du dosage de bêtaHCG, d’AFP, d’oestriol– A 15ème 16ème 17ème 18ème (14 SA 17SA+6j)– Indication d ’amniocentèse pour un risque > ou = à 1 / 250

• / ! \ Evaluation séquentielle en prenant en compte la mesure d ’épaisseur de la nuque et l ’évaluation à partir des marqueurs sériques (Risque combiné)

II – Cytogénétique : Autres anomalies

• Autres anomalies de nombre– Trisomie 13– Trisomie 18– 45,X : sydrome de Turner– 47,XXY : Syndrome de Klinefelter– 47,XXX– 47,XYY

• Anomalies de structure– Délétion– Translocation

II – Cytogénétique : Translocation réciproque

Equilibré Déséquilibré

Bilan du retard mental

II – Cytogénétique : Indications du caryotype• 1) Diagnostic postnatal

– Naissance :• Signes évocateurs d’aberration chromosomique• Association syndrome polymalformatif / dysmorphie

– Enfance :• Retard de croissance• Retard pubertaire• Retard de développement

– Adulte :• Fausses couches à répétition• Infertilité

II – Cytogénétique : Indications du caryotype

• 2) Diagnostic prénatal

– Age maternel

– Antécédent d ’enfant avec aberration chromosomique

– Parent porteur d ’un remaniement chromosomique équilibré

– Signes d’Appel Echographiques

– Marqueurs sériques

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