1

CHAPITRE III

GENOTYPAGE ET EMPREINTE GENETIQUE

1- Généralités

1-1 Génotypage

Le génotypage est l’ensemble des analyses génétiques moléculaires visant à déterminer

l'identité d'une variation génétique, à une position spécifique dans le génome (entier ou une

partie), pour un individu ou un groupe d'individus donné appartenant à une espèce animale,

végétale, fongique... Il est effectué :

- Soit de manière standardisée et automatisée par des robots (robots de pipetage,

robot extracteur d'ADN...), thermocycleurs, séquenceurs...(cas des grands

programmes visant à cartographier le génome entier de certaines espèces d'intérêt

médical ou économique, exemple : On estime que les différences entre deux êtres

humains sont d'environ 3 millions de nucléotides sur les 3 milliards de nucléotides qui

constituent leur génome)

- Soit par d’autres techniques tel que le génotypage microsatellite dans des

laboratoires (exemple 1 : par PCR en temps réel, il est possible de détecter si un

animal est transgénique ou non, combien de copies d'un gène sont disponibles et s’il

est hétérozygote ou homozygote. Exemple 2 : 1 seule puce à ADN permettrait

actuellement de génotyper une région du génome bactérien pour identifier certaines

espèces et de vérifier une éventuelle antibiorésistance : intérêt médical).

1-2 Empreinte génétique

L'expression empreinte génétique provient de l’expression « genetic fingerprint » par

analogie avec les empreintes digitales (propres à chaque individu) utilisées dans le cadre de

l'identification des criminels.

Une empreinte génétique = profil génétique est le résultat d'une analyse génétique, rendant

possible l'identification d'une personne à partir d'une petite quantité de ses tissus

biologiques (bulbe de cheveux, sang, salive, sperme). Elle repose sur le fait que bien que 2

humains aient une large majorité de leur patrimoine génétique identique, un certain

ensemble de séquences dans leur ADN reste spécifique à chaque individu (en raison du

polymorphisme). L’analyse de cette empreinte permet de comparer des séquences

spécifiques d'un individu. Un échantillon de cellules présentant la même empreinte génétique

qu'un individu confirme la provenance de ces cellules de cet individu ou de son éventuel

jumeau monozygote.

2

Le procédé des empreintes génétiques intéresse la médecine, la recherche et le droit, en

identifiant des espèces animales, végétales ou l’homme par la connaissance de leurs

caractéristiques génétiques... Les domaines d’expertise des laboratoires d’empreintes

génétiques concernent donc le domaine de l’agriculture, légal et médical par génotypage de

la trace (dosage de l’ADN nucléaire, séquençage de l’ADN mitochondrial à partir d’une trace

isolée ou d’un prélèvement salivaire ou sanguin) et tests de paternité (dossiers civil ou pénal

avec génotypage direct pour confirmation/infirmation des liens de parenté directs, de fratrie

ou encore de liens complexes de parenté).

2- Applications

Dans cette partie, on étudiera l’application des différentes techniques d’analyse étudiées

dans plusieurs somaines.

Les empreintes génétiques sont utilisées en médecine légale pour identifier ou

innocenter des suspects grâce à leur sang, leur salive, leurs poils ou leur sperme. Elles

permettent également d'identifier des restes humains, de faire des test de paternité,

d'organiser le don d'organe, d'étudier des populations d'animaux et de végétaux et même de

détecter des aberrations chromosomiques responsables de maladies génétiques.

2-1 Applications en agriculture

2-1-1 Identification variétale par marqueurs moléculaires

Le génotypage végétal est un outil de traçabilité et de sélection.

La commercialisation nationale et internationale de matériel végétal (arbres, semences)

et de produits dérivés (fruits, plants, graines, tubercules) exige de plus en plus de garanties

d'authenticité variétale. La technique utilisée pour l'identification variétale par les marqueurs

moléculaires est l'empreinte génétique (figure 41) (caractérisée par une succession de

bandes correspondant à des fragments d'ADN) d'une plante. Elle consiste à comparer les

profils ADN obtenus par la présence ou non des marqueurs moléculaires (Technique du

marquage moléculaire) constituant ainsi une combinaison de bandes (code-barres), pour

deux individus, et de noter leurs différences. Il est possible de distinguer deux variétés

proches avec seulement deux marqueurs moléculaires judicieusement choisis. L'empreinte

génétique est donc spécifique de la variété. Cette identification est directement réalisée à

partir de leur ADN purifié de n'importe quel organe (feuilles, fruits, semences, tubercules,

écorce) et indépendamment du stade de développement de la plante et des conditions

environnementales.

Le projet d'identification variétale a débuté fin 2005 où les marqueurs moléculaires (très

fiables et précis quelque soit l'environnement) viennent compléter les descriptions visuelles

3

(sensibles au milieu de culture : sol, climat...et peuvent conduire à des erreurs) des

nouvelles variétés.

Parmi ces marqueurs on trouve principalement :

- Les marqueurs microsatellites ou SSR (Single-Sequence Repeat) qui

correspondent à des régions non codantes du génome présentant un motif d’ADN

répété de type (CA)n. Ce sont des marqueurs codominants et très polymorphes

nécessitant un effort de développement pour chaque espèce végétale. Actuellement,

plus de 1000 marqueurs microsatellites sont disponibles au laboratoire pour une

quarantaine d’espèces végétales.

- Les marqueurs AFLP (Amplified Fragment Length polymorphism) obtenus par

restriction enzymatique de l’ADN total et amplification sélective de certains fragments.

Ils sont très polymorphes et permettent de travailler sur tout matériel végétal sans

connaissance préalable du génome.

Ces marqueurs moléculaires (AFLP, microsatellites, RFLP, RAPD) permettent une

cartographie génétique et une identification variétale dans le but de distinguer les lignées, de

reconnaître les parents d'hybrides, de détecter des contaminations variétales de lots de

semences, ou de tester l'homogénéité d'une population à n'importe quel stade d'un schéma

de sélection. Ceci permet une protection variétale d’où l’introduction de la notion de variété

essentiellement dérivée (VED) (= variété dérivée d'une variété originale par modification de

quelques régions chromosomiques réduites).

Différents projets ont été menés pour différentes espèces. Ainsi, un programme

d'identification de fruitiers ligneux a conduit à l'obtention, par marqueurs AFLP et

microsatellites, d'empreintes génétiques d'un certain nombre de variétés de référence tels

que les pommiers, poiriers, pruniers et cerisiers. Exemple : usage de routine des marqueurs

moléculaires pour l’authentification variétale d’espèces commercialisées tel que la pomme

de terre par marqueurs microsatellites (figure 42) et le fraisier par marqueurs AFLP (figure

43).

L’identification variétale vise la protection des plants et la mise au point de protocoles

uniformisés par :

- Optimisation des protocoles d'extraction d'ADN pour l’obtention d’une bonne qualité

de l'ADN pour la reproductibilité des résultats, la rapidité et le coût faible.

- Choix de marqueurs spécifiques pour chaque espèce afin de garantir la

reproductibilité et pouvoir de discrimination des variétés.

4

- Constitution de bases de données d'empreintes génétiques afin de pouvoir identifier

par comparaison le plus grand nombre de variétés possible.

Pour l'inscription d'une variété au Catalogue officiel, l'identification variétale est

indispensable pour répondre aux exigences de distinction des épreuves de Distinction-

Homogénéité-Stabilité (DHS) (c’est-à-dire que chaque nouvelle variété doit être distincte

des variétés existantes, homogène et stable dans le temps). L'identification variétale

contribue donc au processus de certification des obtentions.

2-1-2 Certification des semences

2-1-2-1 Définition

La certification est une garantie officielle de conformité du produit. Elle comprend 3

aspects : une certification variétale (identité et pureté variétale), technologique (faculté

germinative minimale, pureté spécifique, dénombrement ...) et sanitaire (cas du plant de

pomme de terre, semences de tournesol ...).

2-1-2-2 Principe de la certification

Pour pouvoir être commercialisées dans l'Union européenne, les semences et plants

des variétés des principales espèces de grandes cultures sont soumises à

une certification "produit". Cette certification est obligatoire et officielle. Elle est mise en place

par les pouvoirs publics de chaque Etat (figure 44 et décret N° 2000-101 du 18 janvier 2000,

Journal Officiel de la République Tunisienne).

En France, le ministère de l'Agriculture a délégué depuis 1962 la mission de contrôle officiel

et de certification au service technique du Groupement National Interprofessionnel des

Semences (Gnis) : le Service officiel de contrôle et de certification : SOC (figure 45) (chargé

de faire appliquer les règlements arrêtés par le ministère de l'Agriculture pour la production,

le contrôle et la certification des semences et plants). Pour les espèces agricoles (céréales,

maïs, betteraves, oléagineux, textiles, pommes de terre, fourragères…) il s'agit d'une

certification de produit qui comprend trois aspects :

La qualité variétale = l'identité et la pureté de la variété.

Elle est basée sur le respect de la filiation et des règles en culture au

travers d'inspections au champ conduites par les techniciens du Soc et ceux

agréés des entreprises.

La qualité technologique : garantit la pureté spécifique et la faculté

germinative des semences. Elle résulte des analyses réalisées par la Station

nationale d'essais de semences (SNES) et les laboratoires reconnus des

5

entreprises (reconnus par le Ministère de l'Agriculture) selon des règles

internationales (règles ISTA)

La qualité sanitaire : relève à la fois des inspections des cultures et des

vérifications en laboratoire. Le SOC applique un passeport phytosanitaire sur

chaque emballage de semences et plants répondant aux exigences liées aux

organismes de quarantaine (agents pathogènes) pour certaines espèces

(pomme de terre, tournesol, luzerne, fraisier…).

2-1-2-3 Exemple de contrôle et mise sur le marché du maïs

Contrôles en culture : vérification des distances d’isolement, pureté

génétique des parents, épuration, castration (consiste à supprimer les fleurs

des plantes sur les rangs femelles) pour décider de l’acceptation ou du refus

de la parcelle (déclassée) en tant que semence (figure 46) une excellente

pureté variétale des semences de l'hybride commercial produites

Contrôles et normes de certification : les contrôles sont réalisés au

laboratoire avant la récolte pour la vérification de la pureté et de l'identité

variétale du lot, en micro parcelles ou éventuellement par l'électrophorèse sur

grains. Les normes de certification concernent la pureté spécifique (minimum

98 % du poids, aucune graine étrangère), faculté germinative (minimum 90 %)

et humidité (maximum 14 % ; 15 % pour les semences traitées) (figure 47).

Mise sur le marché d’une nouvelle variété : après ~ 7 ans pour créer, fixer,

tester la ou les lignées issues du croisement de départ.

2-1-3 Certification des races animales

Elle est effectuée par la réalisation d’empreintes génétiques à l’aide de microsatellites.

En effet, on dispose actuellement pour la plupart des espèces animales domestiques,

d’informations de plus en plus complètes sur les microsatellites, de point de vue leur

composition (souvent la répétition des dinucléotides (CA)n/(GT)n), leur disposition tout au

long du génome, leur nombre, et leurs séquences adjacentes (flanquantes). Celles-ci servent

d’amorce pour l’amplification PCR du microsatellite choisi. La longueur des microsatellites

amplifiés est spécifique à chaque individu et comparé à celle de l’échantillon de référence et

l’ensemble des microsatellites analysés (6 à 10 ou plus) permettent alors d’établir un profil

unique, une empreinte génétique ou une carte d'identification ou certificat d’identité (et une

seule), pour chaque individu animal.

L’identification génétique est une empreinte génétique de l’animal reposant sur l'utilisation de

plusieurs marqueurs génétiques définis par l'ISAG (International Society for Animal

Genetics). L'empreinte génétique est codée sous forme de lettres pour vérifier facilement la

6

compatibilité des empreintes entre les reproducteurs et les animaux. Le prélèvement est

réalisé à partir d’un frottis buccal effectué et authentifié par un vétérinaire (figure 48).

Exemple : cas de l’élevage de chiens de race : l’empreinte génétique permet de vérifier ou

d’authentifier les pedigrees. La fécondation involontaire par un autre ♂ que l’étalon prévu

peut conduire à une fausse parenté ou à une paternité multiple au sein d’une même portée.

Il faut savoir qu’en élevage, en moyenne 20 à 30 % des chiots seraient issus d’unions «

accidentelles ».

Grâce au Certificat ADN de parenté, la filiation du chiot est attestée génétiquement par

génotypage des parents et des chiots.

2-1-4 Détection des OGM

2-1-4-1 Définition d’un OGM

Selon le Codex Alimentarius, un OGM est « un organisme, à l'exception des êtres

humains, dont le MG a été modifié par le biais de la technologie génétique d'une

manière qui ne s'effectue pas naturellement par multiplication et/ou par

recombinaison naturelle » (Organisation Mondiale de la Santé, le 10 mai 2000, Ottawa,

Canada). Cette modification est réalisée par l'introduction d'un ou de plusieurs gènes

nouveaux donc étrangers héritables (transmissible à la descendance) provenant d'un autre

organisme : c’est la transgenèse. L'introduction de cet ADN conduit à la production de

protéines qui confèrent à l’OGM des caractères nouveaux ou améliorés ou au contraire qui

atténuent ou éliminent certaines caractères considérées comme indésirables par inactivation

des gènes originels (mécanisme d’invalidation de gènes). En plus du transgène introduit

dans l’OGM, l’insertion d’un gène de résistance (à un antibiotique, à un désherbant ou à une

toxine) est nécessaire pour la détection et donc la sélection des OGM. La transgenèse peut

s'effectuer entre organismes de la même espèce ou d’espèces différentes (le plus souvent).

Dans le domaine végétal, la transformation génétique des cellules se fait dans un but

d’amélioration des plantes permettant le développement au niveau agroalimentaire et

agroindustriel. Quant aux cellules animales ou humaines, leur transformation intéresse le

domaine de la santé c'est-à-dire celui de la pharmacie, de la parapharmacie et de la

cosmétique. Sachant que l’agroalimentaire et la santé sont les 2 secteurs clés de l’économie.

2-1-4-2 Pourquoi faut-il détecter les OGM ?

Pour des raisons biologiques

Car la transgenèse peut conduire à la production de protéines dangereuses pour

l'être humain (toxiques, allergisantes, etc…), ou pour l'environnement.

- La toxicité de ces protéines pour l'être humain n'est pas nécessairement intrinsèque

à la protéine dans son contexte originel. En effet, une protéine non toxique dans une

7

espèce A, n'est pas nécessairement non toxique dans une espèce B. Cette protéine

peut également avoir une incidence sur le métabolisme de la cellule réceptrice. Ainsi,

le transgène peut avoir un effet non désirable dont l'effet pourrait n'être décelable

qu'à long terme.

- L'effet allergisant de certains OGM est dû au transfert d'une protéine allergène

(susceptible de provoquer une réaction d’allergie) provenant d'une espèce dont

l'allergénicité est connue vers une espèce réputée non-allergène. Il est possible

d'éviter cet inconvénient en pratiquant des tests d'allergénicité.

- Le transfert de gènes de résistance aux antibiotiques aux micro-

organismes pourrait les rendre résistants aux antibiotiques. problème de santé

publique (même si la probabilité de transfert est faible). Pour éviter ce problème, il

suffit d'éviter l'utilisation des gènes de résistance aux antibiotiques dans certaines

constructions géniques.

- Transmission du phénotype OGM par le pollen (donc par voie sexuelle) vers une

plante sauvage (non-OGM). De cette façon, il est possible de transmettre le nouveau

caractère à des mauvaises herbes ou à une culture biologique, placée à proximité de

la culture OGM. La notion de proximité varie d'une espèce à l'autre (pour le colza, elle

est d'environ 25 à 50 mètres, de 200 m pour la betterave et extrêmement variable

pour le maïs puisque influencée par le vent). Pour éviter ce problème de transmission

par pollen, on peut utiliser des plantes ♂ stériles (qui ne produisent pas de pollen).

Cela est une solution efficace à condition que les graines de cette plante ne germent

pas l'année suivante dans le champ (car ces graines ne porteront pas toutes le

caractère ♂ stérile, certaines seront donc capables de produire du pollen porteur du

caractère OGM et ce pollen pourra alors atteindre d'autres plantes).

- Impact des OGM sur la biodiversité : par réduction du nombre d'espèces cultivées.

Car si certains OGM résistants par exemple au froid ou à la sécheresse sont

commercialisés, la culture de l'igname et du manioc serait remplacée par une culture

de pomme de terre transgénique.

- des OGM peuvent être naturellement produits grâce à une bactérie du sol

(Agrobacterium) capable de transférer naturellement ses gènes aux plantes qu'elles

infectent. On pense que ces bactéries pourraient récupérer les gènes d'un OGM et

les transférer vers une plante non-OGM.

Pour des raisons légales

Le règlement européen a instauré (11 avril 2000 ; Règlement CE n°49/2000)

l'étiquetage des produits alimentaires contenant des OGM afin que le consommateur

8

puisse les identifier. Si l’aliment est composé d'un seul ingrédient, le taux d'OGM doit être

<1% pour éviter la mention « contient des OGM ». Si l'aliment contient plusieurs

ingrédients, la proportion en OGM de chaque ingrédient doit être <1 %.

Pour des raisons commerciales

Puisque actuellement, la majorité des consommateurs estime que les OGM dans

l'alimentation font courir un risque inacceptable. Seule la détection de protéines ou

d'ADN transgéniques dans le produit ou dans ses ingrédients permet d'assurer au

consommateur l'absence d'OGM.

2-1-4-3 Détection d’OGM

La détection des OGM dans les graines et les produits frais est techniquement simple

et se base sur la PCR moyennant des amorces spécifiques du transgène introduit

dans la plante. Ainsi, les autorisations de commercialisation, de culture et

d'importation doivent être accompagnées d'un dépôt obligatoire soit de ces amorces,

soit de la séquence du transgène.

Quant à la détection des OGM dans les produits transformés, elle suit le même

principe d'analyse mais avec une difficulté supplémentaire : difficulté d’extraction de

l'ADN de bonne qualité (non dégradé) à partir de produits transformés ayant subi de

nombreux traitements physiques (↑ t°, broyage, hydratation, compression...),

chimiques (modification de pH, addition de substances diverses...) et/ou biologiques

(maturation, fermentation, addition d'enzymes...) rendant ainsi l’ADN soit inextractible

(car fortement lié à certaines molécules ce qui ne permet plus ensuite son

amplification) soit irréversiblement dégradé (par exemple hydrolyse). Il faut donc

avoir une idée précise des transformations diverses qu'a subies le produit à analyser.

Nécessité d’adaptation d’un protocole d'extraction spécifique à chaque type de

produit et faire des traitements spécifiques pour éliminer les inhibiteurs et obtenir de

l'ADN pur amplifiable.

La détection des OGM peut cibler directement le transgène ou la protéine exprimée. On

distingue ainsi 2 types de techniques de détection :

- Détection basée sur l'ADN (figure 46)

La PCR peut-être qualitative (présence/absence de cible) ou quantitative (quantification de

l’ADN cible initial). Il est nécessaire de disposer : d'ADN purifié en quantité suffisante;

d'amorces (spécifiques du gène recherché); d'échantillons témoins (OGM et non-OGM) pour

interpréter et valider les résultats.

9

o Test qualitatif

Deux approches de détection des OGM sont envisageables selon la cible ADN choisie :

Détection d’un transgène : c’est une technique de détection générale : elle

détecte de nombreux OGM différents mais construits suivant des modèles

semblables (promoteurs, gènes de résistance, gènes de visualisation, etc…). La

simple détection d'un de ces motifs permet d'affirmer que nous sommes en

présence d'OGM, mais pas quel est le type d'OGM impliqué. Un transgène peut-

être commun à plusieurs OGM, cette approche ne permet pas une identification

claire d’un OGM. Exemple : détection du maïs Bt sans distinction entre Bt 11 et Bt

176.

Détection d’un OGM : détection d’un gène codant pour l'une des protéines

conférant de nouvelles caractéristiques à la plante identifier le type d'OGM

impliqué par des amorces spécifiques d'un événement de transformation : une

amorce spécifique du génome de la plante transformée et l’autre spécifique du

transgène l’identité exacte de l'OGM détecté est confirmée. Exemple :

distinction entre Bt 11 et Bt 176 ; différenciation entre les produits contenant du

soja transgénique et ceux contenant du maïs transgénique.

L’analyse qualitative est très sensible : elle permet de détecter des OGM à partir d’une infime

quantité d’ADN (1 millième - 10 millionièmes). Cependant, ce seuil de sensibilité très faible

rend difficile la quantification précise du taux d'un aliment en OGM. Si un test quantitatif est

nécessaire, la PCR doit être mise au point avant utilisation.

o Test quantitatif

Réalisé par la technique PCR en temps réel qui permet une quantification exacte de

l’ADN amplifié.

- Détection basée sur la protéine exprimée par l’ADN

La détection des OGM peut être aussi effectuée par la recherche (non pas du gène mais)

de la protéine exprimée par le transgène via des tests immunologiques. Pour cela, il

faut disposer d'anticorps efficaces et en quantité suffisante correspondant à la protéine

recherchée. Cette méthode est facile à réaliser, plus rapide et moins coûteuse que celle

basée sur l’ADN. Elle est surtout utilisée pour les produits bruts (= matières premières tel

que les semences) ou peu transformés (tel que les farines), car les traitements

industriels (thermiques et chimiques…) détruisent souvent les propriétés antigéniques de

10

la protéine OGM (en modifiant sa conformation d’où son altération) les rendent ainsi

indétectables.

Par ailleurs, la même protéine peut se retrouver dans différents OGM. Il existe des kits

de détection commercialisés et basés sur ces méthodes. La modification génétique ne

conduit pas toujours à la synthèse d'une protéine nouvelle. Il peut s'agir au contraire de

diminuer ou d’augmenter la synthèse d’une protéine initialement présente. C'est le cas

de la tomate à maturation retardée. La recherche de la protéine n’est donc pas applicable

dans ce cas.

2-1-4-4 Exemple

En Février 1997, on a développé dans des laboratoires spécialisés, un nouveau

protocole de détection d'OGM sur le CGF (Le Corn Gluten Feed = co-produit de

l'industrie amidonnière, destiné à l'alimentation animale et obtenu après divers

traitements hydrothermiques des enveloppes de grains de maïs auxquelles sont ajoutées

des brisures) :

- mise au point d'une méthode d'extraction de l'ADN à partir de grains de maïs

- mise au point des conditions expérimentales d'amplification des transgènes avec les

amorces spécifiques utilisées

- mise au point d'un témoin positif interne, c'est-à-dire amplification d'un gène présent

naturellement dans le maïs

- estimation d'un seuil de détection en incorporant du maïs transgénique à du maïs non

transgénique dans des proportions déterminées.

Actuellement, la technique permet de détecter dans un mélange la présence d'un gr de

transgène/kg de plante (soit 0,1 %).

2-1-4-5 Une perspective intéressante : l’utilisation des puces à ADN

Les puces à ADN constituent une technologie d’avenir en matière de séquençage et

d’analyse de l’expression des gènes. Ce sont des combinaisons de techniques issues de la

micro-électronique, de l’informatique, de la chimie et de la biologie moléculaire. Leur principe

est basé sur la complémentarité des brins ADN : des séquences d’ADN greffées sur une

puce constituent des sondes dont le rôle est de détecter d’autres séquences qui leur sont

complémentaires. Les avantages de puces sont : la très grande spécificité des sondes et le

gain de temps. Diverses applications diagnostiques des puces à ADN existent dans le

domaine médical.

11

2-2 Applications légales

L’analyse génotypique (tests ADN) à des fins d’identification est en France un acte de

médecine légale strictement réglementé et encadré sur le plan légal (donc ne peut être

pratiqué que par des laboratoires et des biologistes agréés et ceci dans des circonstances

définies par la loi). Elle ne peut donc être effectuée que dans certains cas bien précis :

- À des fins médicales ou de recherches scientifiques.

- Dans le cadre d'une enquête ou d'une instruction judiciaire (vols, crimes, viols)

- Afin d'identifier un militaire décédé dans le cadre d'opérations armées

- Pour établir ou contester un lien de filiation : test de paternité.

2-2-1 Empreinte génétique

Les empreintes génétiques constituent un indice dont les implications dans les enquêtes

criminelles et les expertises légistes sont nombreuses. Elles peuvent ainsi confirmer la

culpabilité d'un individu suspecté d'avoir commis un crime, si son empreinte génétique

correspond à celle obtenue à partir de traces laissées sur les lieux du crime. À l'inverse, elles

permettent également d'innocenter un suspect. Généralement, les tribunaux reconnaissent la

fiabilité des empreintes génétiques et acceptent les résultats de ces tests comme preuves

lors des procès.

2-2-1-1 Aspects législatifs et juridiques

Comparée à la RFLP (difficile à interpréter avec une probabilité de coïncidence de 1/1010,

due au fait que 2 marqueurs dans 2 échantillons génèrent une bande au même endroit),

l’analyse des empreintes génétiques par microsatellites permet une meilleure précision

de distinction d’ADN avec une probabilité de coïncidence de 1/1013.

Dans le cas où le test effectué est positif, les questions suivantes doivent être résolues :

- Peut-il y avoir une coïncidence aléatoire ?

- Sinon, l’échantillon a-t-il été pollué ?

- Sinon, le suspect a-t-il laissé cet ADN au moment du crime ?

- Si oui, est-ce que cela signifie que l'accusé est coupable du crime ?

2-2-1-2 Erreurs dues aux analyses ADN

La principale limite de la preuve génétique dans l'avenir c’est que les criminels peuvent

laisser des échantillons de « faux » ADN sur les scènes de crimes. Le problème n'est

plus une erreur technique (qui reste certes possible) mais le contournement de nouveaux

moyens d'investigation par les criminels « la génétique ne devrait représenter dans

l'esprit de tous qu'un élément, tout à fait nécessaire, mais non suffisant, pour le

12

raisonnement. Le test ADN ne doit pas se substituer à l'enquête. Mais il faut aller

plus loin. L'enquêteur doit impérativement, dans le cadre de son analyse et de ses

réflexions, faire la critique de cette preuve génétique et imaginer les hypothèses

où elle peut fausser l'interprétation des faits ».

2-2-1-3 Exemples de cas remarquables

- En 1920, Anna Anderson déclarait qu’elle était la grande-duchesse Anatasia

Romanova de Russie. Dans les années 1980, ses cendres de crémation ont été

testées et ont montré qu’elle n’avait aucun lien de parenté avec les membres restants

de la lignée des Romanova.

- En 1987, en Floride, un violeur a été la 1ère personne aux États-Unis à être

condamnée à 22 ans de prison sur la base d'une analyse ADN, pour le viol d’une

femme au cours d’un cambriolage.

- En 1989, à Chicago, un 1er suspect a été innocenté par un test ADN.

- En 1994, des tests ADN sur des poils de chat ont permis de condamner un homme

pour le meurtre de sa femme. Ce fut une 1ère dans l’histoire de la médecine légale, de

l’utilisation d’un ADN non humain pour identifier un criminel.

- En 1998, un docteur (Richards J Schmidt) a été déclaré coupable de tentative de

meurtre quand on a montré un lien entre l’ADN de la souche virale VIH qu’il a été

accusé d’avoir inoculé à sa compagne et celle d’un de ses patients atteint du Sida.

Ce fut la première fois qu’un ADN viral a été utilisé comme pièce à conviction.

2-2-1-4 Analyse de l'ADN mitochondrial

L'analyse de l’ADNmt ne permet pas d'identifier à 100 % un individu, mais permet

d'exclure une hypothèse, car cet ADN ne présente pas assez de variabilité dans les

populations (~1 risque / 2000 que 2 personnes non apparentées présentent le même

ADNmt).

Les médecins légistes étudient les sites HV1 et HV2 de l’ADNmt. Ce sont des séquences

hypervariables (HV) dont les différentes versions sont nombreuses et avec des

fréquences relativement faibles (quelques % de la population générale) ces

marqueurs ne confirment pas si un échantillon provient d'une unique personne. Mais, si

on obtient 2 ADNmt différents on peut être sûr qu'il ne s'agit pas de la même personne.

2-2-1-5 Analyse du Chromosome Y

Il existe sur le Chromosome Y des régions hypervariables dites STRY pouvant être

utilisés en criminologie. Le chromosome Y est transmis par le père, et l’analyse de ce

13

chromosome permet de faire les tests de paternité, lorsque le père n'est plus vivant.

Cependant, ce chr n’existe que chez les individus de sexe masculin Il ne pourra donc

pas être effectué sur une femme.

2-2-2 Test de paternité

2-2-2-1 Définition

Un test de paternité consiste à analyser l'ADN de 2 personnes dans le but d'établir un

lien de parenté génétique (filiation) avec les conséquences juridiques qui peuvent en

découler.

Le génome peut être utilisé en biométrie [= Analyse mathématique des caractéristiques

biologiques (empreintes digitales, les indices de l'iris, de la rétine, de la main et des

empreintes vocales) d'une personne pour déterminer son identité précise. Elle repose sur le

principe de la reconnaissance de caractéristiques physiques]. A l’exception des

jumeaux monozygotes, tous les humains ont un génome sensiblement différent en

raison du polymorphisme génétique.

2-2-2-2 Aspects scientifiques

La génétique permet d'apporter des réponses complètes et fiables aux questions de

filiation soit par des méthodes simples soit par l’analyse de l’ADN.

Méthodes simples

Il existe 2 méthodes simples qui ne demandent aucune analyse poussée et qui donnent

des hypothèses quant au lien de parenté :

o Méthode des gènes récessifs

En étudiant les caractères exprimés par des gènes récessifs, il est possible

d'écarter certaines parentés. Exemple : le caractère couleur des yeux étant codé

sur plusieurs gènes distincts, il est rare que 2 parents aux yeux bleus (allèle

récessif) donnent naissance à un enfant aux yeux d'une autre couleur plus

foncés.

o Méthode des groupes sanguins

Les groupes sanguins donnent aussi des indications sur la filiation. Une mère de

groupe « A » ne pourra pas avoir d'enfants de groupe « AB » avec un père de

groupe « A » ou « O » (les caractères A et B des groupes sanguins d'un enfant

doivent nécessairement avoir été hérités soit du père, soit de la mère car les

gènes exprimant ces deux caractères sont codominants).

14

Un couple de groupe sanguin A et B peut avoir un enfant de groupe O (car le

gène exprimant le groupe « O » est récessif : il ne s'exprimera qu'en l'absence

des autres caractères).

Si le père et la mère sont de groupe A avec, dans les deux cas, un allèle « A » et

un allèle « O », alors ils pourront avoir des enfants : de groupe « A » avec deux

allèles « A » , ou de groupe « A » avec un allèle « A » et un allèle « O », ou de

groupe « O » avec deux allèles « O ».

De même, le rhésus- est récessif, il ne s'exprimera qu'en l'absence du caractère

+. Si les parents sont de rhésus-, ils ne pourront pas avoir d'enfant au rhésus+.

Analyse de l’ADN

Cette méthode, contrairement aux précédentes, nécessite une analyse poussée de

l'ADN de l'individu qui recherche ses parents ainsi que celui de son père et/ou de sa

mère potentiels. Elle demande plusieurs jours mais permet d'arriver à des réponses

tranchantes : soit écarter la filiation, soit au contraire conclure à une très forte probabilité

de filiation (> 99 %). Grâce à la PCR (facile, peu couteuse et sensible) la détermination

des « empreintes génétiques » (ou profil génétique) d’un individu est réalisée par

analyse des minisatellites et microsatellites.

- Principe : Le test de paternité consiste donc à évaluer la taille de certains mini ou

microsatellites bien spécifiques et à comparer pour chaque chromosome, ces

caractéristiques entre les chromosomes de l'enfant et ceux de ses parents

potentiels.

- Technique (déjà vue chap II) : Extraction d’ADN d'un échantillon prélevé sur

l'individu (sang, salive, etc.) puis amplification PCR de l'ADN de chaque paire de

chromosome puis digestion de l’ADN amplifié par une enzyme de restriction qui

va isoler les minisatellites ou microsatellites en préservant leur longueur et enfin

analyse des fragments d’ADN digérés par électrophorèse (exemple d’analyse

d’un test de paternité tableau VI).

- Avantages de l’analyse des marqueurs microsatellites

o doués d’une fréquence équilibrée des différents allèles

o identiques d’un groupe ethnique (racial) à l’autre

o puissants et fiables considérées comme sûres à 100%

15

o ont été standardisés à l’échelle internationale grâce à des « kits »

commerciaux disponibles sur le marché (en 2007 10 000 tests ont été vendus

à 200 - 500 euros par examen) permettant de tester simultanément 11 à 16

microsatellites indépendants et localisés sur les autosomes.

o le dispositif juridique actuel autorise environ 1500 examens annuels.

2-2-2-3 Aspects juridiques en France

L’établissement d’une filiation entraine des conséquences juridiques importantes sur

le nom, la nationalité, l'autorité parentale, l'obligation alimentaire, la transmission

du patrimoine, les empêchements de mariage… L'identification génétique du lien

maternel ou paternel ne peut être recherchée que sous ordre du juge avec consentement

de l'intéressé si une procédure en justice est indispensable pour pouvoir

effectuer les tests ADN, ceux-ci ne sont pas indispensables pour établir la filiation

juridique (D'ailleurs, avant que ces tests n'existent, la filiation était établie sans eux.).

2-3 Applications médicales

2-3-1 Diagnostic anténatal ou prénatal

Tout diagnostic prénatal (DPN) est précédé par un conseil génétique.

2-3-1-1 Définition et conditions de réalisation

Le DPN est l'ensemble des pratiques médicales ayant pour but de détecter in utéro, chez

l'embryon ou le fœtus, une affection d'une particulière gravité. Celle-ci peut parfois être

traitée in utéro avant même la naissance de l'enfant, dans le cas contraire (le plus souvent),

les couples peuvent alors demander une interruption médicale de grossesse. Il est effectué à

la demande d’un couple précédemment confronté à une maladie génétique dans son

ascendance ou sa descendance ou bien pour confirmer une maladie génétique soupçonnée

lors des échographies pratiquées de façon systématique au cours des grossesses.

Une alternative au DPN est le diagnostic préimplantatoire (DPI) succède une fécondation

in vitro, afin de ne réimplanter in utero qu’un embryon non atteint et éviter ainsi le recours à

une interruption de grossesse. Il est plus rarement utilisé du fait de ses contraintes :

stimulation ovarienne, tri des embryons après prélèvement d’un ou deux blastomères trois

jours après une FIV (stade 8-10 cellules) et enfin l’implantation intra utérine des embryons

sélectionnés. Il nécessite une analyse génotypique à partir de quelques pg d’ADN reposant

sur les performances et la qualité de la PCR. En raison de ces difficultés multiples, le DPI

n’est pratiqué en France que dans trois centres (Paris, Marseille, Strasbourg) ayant reçu un

agrément particulier.

16

2-3-1-2 Historique

→ 1958, première échographie obstétricale ;

→ 1972, première amniocentèse ;

→ 1976, première fœtoscopie ;

→ 1982, premier prélèvement de sang fœtal guidé par échographie ;

→ 1983, première choriocentèse.

2-3-1-3 Indications du DPN

Le DPN des aberrations chromosomiques s'effectue par le caryotype fœtal dans

différentes situations :

- L’âge de la mère > 38 ans : ↑ fréq des trisomies 21, 13 et 18 et des anomalies de l’X

amniocentèse puis culture cellulaire puis caryotype.

- La patiente a déjà présenté une grossesse avec une anomalie chromosomique

- un membre du couple est porteur d'une anomalie chromosomique

équilibrée découverte par la naissance d’un enfant avec une anomalie déséquilibrée

ou mort-né ou mort néo-natale conduisant à l’étude du caryotype des 2 parents. Les

anomalies les plus fréquentes : translocations Robertsoniennes / 14q21q. Le risque

d’anomalie déséquilibrée ↑ quand la mère est porteuse de la translocation et ↓ quand

c’est le père qui la porte. Dans les translocations 13q14q, le risque est très faible

quelque soit le parent porteur.

- Dans le cadre du diagnostic de sexe pour les maladies liées au sexe

- Un motif psychologique : une mère anxieuse, un couple qui a eu un enfant handicapé

mental ou pour une autre raison qu'une aberration chromosomique

2-3-1-4 Techniques de prélèvements ovulaires

Le DPN nécessite habituellement une amniocentèse avec culture et examen des cellules

du liquide amniotique ou une choriocentèse. Donc l’ADN fœtal est préparé soit à partir de

cellules amniotiques, soit à partir des cellules trophoblastiques. Dans le sang maternel, du

matériel fœtal est présent sous forme de cellules (érythroblastes, lymphocytes, cellules

épithéliales trophoblastiques) et surtout sous forme d’ADN extracellulaire ; ce matériel est

utilisable pour un diagnostic de sexe (par amplification directe d’une séquence spécifique du

chromosome Y) et pour le diagnostic précoce d’incompatibilité foeto-maternelle. De gros

efforts sont faits pour améliorer ces méthodologies afin d’éviter des techniques invasives de

prélèvement responsables d’avortement. La mutation recherchée ayant déjà été identifiée

(chez des parents hétérozygotes par exemple), le diagnostic génotypique est simple et

direct. Cependant, il sera bientôt possible d’examiner l’ADN des cellules fœtales circulant

17

dans le sang maternel. Ces progrès techniques qui rendent le diagnostic prénatal plus facile

présentent le risque d’informer les parents d’anomalies mineures.

Le type de prélèvement dépend de l’anomalie à rechercher et de l’âge de la grossesse.

Un prélèvement ovulaire doit toujours être fait sous contrôle échographique.

Amniocentèse

C’est une procédure médicale invasive [une ponction abdominale est réalisée avec

une aiguille à ponction lombaire sous guidage échographique continu. Dès que l’aiguille

atteint la cavité amniotique (amnios est une des trois enveloppes de l'œuf) où se trouve

le fœtus, 20 ml de liquide amniotique est prélevé dans une seringue] utilisable à partir du

2ème trimestre de la grossesse (date précise 16SA à 19SA, jamais avant la 15e SA pour éviter

une fausse couche spontanée) (SA = semaine d’aménorrhée = unité de mesure du temps

utilisée en obstétrique pour calculer l’âge de la grossesse = à partir du 1er jour des dernières

règles). Le délai d’obtention du résultat est en moyenne de 14 jours de culture des cellules

contenues dans le liquide amniotique. C’est la technique de prélèvement fœtal la plus

répandue qui permet de dépister les anomalies chromosomiques et donc un diagnostic

cytogénétique anténatal. Elle est simple, rapide, indolore et peu risquée pour la grossesse.

Elle permet l’interruption thérapeutique de la grossesse quand le fœtus est anormal. Les

examens réalisés sur le liquide amniotique sont : le dosage de l’fœto-protéine, la recherche

de l’acétylcholinestérase, le dosage de certaines protéines (tel que l’1antitrypsine), le

diagnostic de certaines maladies métaboliques, le caryotype après culture cellulaire, l’étude

du système HLA (Ensemble de groupes d'antigènes tissulaires constituant le facteur majeur

de l'histocompatibilité, parfois lié à certaines maladies) et l’extraction de l’ADN après culture

cellulaire.

Le prélèvement de trophoblaste = prélèvement des villosités choriales =

choriocentèse (= biopsie du trophoblaste, consiste à prélever par aspiration

des cellules chorioniques = cellules du futur placenta)

Au 1er trimestre de grossesse, le futur placenta est un tissu présent en grande

quantité par rapport à la taille de l’embryon. Il provient de la même cellule initiale que les

cellules fœtales. Il a donc les mêmes caractéristiques génétiques. Le prélèvement d’un

échantillon de ce futur placenta est réalisé entre 9 et 12 SA (car avant cette date, le

trophoblaste est peu développé). L’intérêt de ce prélèvement est la précocité (Ce qui permet

une décision de poursuivre ou d’interrompre la grossesse au 1er trimestre ce qui est moins

traumatisant pour les couples) et la rapidité de la réponse obtenue, la possibilité de

caryotype direct et la possibilité de recueil de spécimen de bonne qualité pour des analyses

18

enzymatiques et l’extraction de l’ADN. Cependant, elle peut présenter des problèmes

d’interprétation des anomalies chromosomiques.

Dans la majorité des cas, les prélèvements sont réalisés par voie trans-abdominale. La

technique est voisine de celle de l’amniocentèse mais nécessite habituellement une

anesthésie locale. Après repérage échographique du futur placenta et d’une voie d’accès, on

introduit une aiguille à laquelle on adapte une seringue pour effectuer le prélèvement

toujours parallèlement aux membranes. Plus rarement, le prélèvement peut être réalisé à

travers le col utérin.

La choriocentèse est réservée dans le cas où le % d’aberration chr est ↑. Exemple : pour

une t(14/21) portée par une mère récurrence élevée diagnostic direct sur villosités

choriales à 11SA. Pour une translocation réciproque découverte à la suite d’avortement a un

risque faible diagnostic du liquide amniotique à 17SA.

Le prélèvement du sang fœtal

Mis au point en 1982, le prélèvement de sang fœtal a ouvert la porte du

compartiment vasculaire du fœtus. Il est réalisé tardivement à partir de 17 SA jusqu’à terme

par ponction de 1 - 2,5 ml de sang dans les vaisseaux de la plaque choriale ou du cordon.

Son indication pour déterminer le caryotype fœtal est rare (1 %) réservé à des situations peu

courantes. Il permet de faire des diagnostics réalisables uniquement sur le sang tels que les

déficits immunitaires, l’hémophilie, les infections virales, parasitaires, le caryotype rapide en

fin de grossesse. Le dosage des IgM totales ou spécifiques sur le sang fœtal indique une

atteinte hépatique fœtale par la toxoplasmose

2-3-1-5 Techniques biologiques

Le DPN repose sur les examens suivants :

Echographie

Entre 11e et 14e SA, la mesure de la clarté nucale permet d’évaluer le risque potentiel

de trisomie 21 et de dater avec certitude la grossesse. Certaines malformations peuvent être

associées à des anomalies chromosomiques. Dans ce cas, un caryotype fœtal peut être

indiqué et une amniocentèse réalisée.

Culture cellulaire et établissement du caryotype

Le caryotype permet le diagnostic de toute anomalie chromosomique. Les cellules

fœtales examinées proviennent d’une amniocentèse (94 % des caryotypes), d’une biopsie

de trophoblaste (5% des caryotypes) ou d’un prélèvement de sang fœtal (1% seulement des

caryotypes). Dans le sang fœtal, les cellules sont stimulées au préalable par la PHA

(phytohémagglutinine). Dans le liquide amniotique, l’établissement du caryotype fœtal est

possible après 14 jours de culture cellulaire. L’utilisation de sondes spécifiques d’un

19

chromosome ou d’une région chromosomique permet également le diagnostic

chromosomique. Exemples : diagnostic du sexe en utilisant une sonde du chromosome Y et

diagnostic de la trisomie 21 en utilisant une sonde du chr21 qu’on hybride in situ.

L’analyse FISH (principe vu précédemment)

Permet en quelques jours, un dépistage des trisomies (trisomie 21) sans culture

cellulaire. Elle s’applique directement aux cellules contenues dans le liquide amniotique (15-

20 ml), à partir duquel, 2 ml sont suffisants pour réaliser cette technique. Le liquide restant

servira pour l’analyse cytogénétique classique ou caryotype qui est réalisé même si l’analyse

FISH est demandée. Actuellement, cette technique n’est applicable que pour les anomalies

des chromosomes 21,13, 18, X et Y qui représentent 70% des anomalies les anomalies

dépistées : les trisomies 21, 13 et 18 et les anomalies de nombre des chromosomes sexuels

(Turner, triple X, Klinefelter, Double Y). Comme ce test ne couvre pas toutes les anomalies

chromosomiques qui peuvent être présentes chez un bébé, les analyses classiques sont

effectuées de toute façon. En cas d’anomalie, un conseil génétique est recommandé lors

duquel les généticiens expliquent ces résultats et leurs conséquences. Le taux de réussite

de cette technique est de 97%. Les échecs sont dus au nombre de noyaux trop faible

contenus dans l’échantillon, ou à l’origine maternelle des noyaux (lorsque le liquide est

rouge, contaminé par le sang de la mère et qui est un mauvais élément pour les dosages).

Techniques biochimiques

Depuis 1997, un dépistage par prélèvement sanguin maternel est systématiquement

proposé à toutes les femmes enceintes à partir d’un dosage de 2 ou 3 marqueurs sériques

au cours du 2ème trimestre de la grossesse. Par ailleurs, 3 autres tests de dosages

biochimiques sont réalisés sur le liquide amniotique :

Electrophorèse des cholinestérases (à partir de 1ml de liquide amniotique) pour

le diagnostic des défauts de fermeture du tube neural (DFTN) (le liquide

amniotique contient de la butirylcholinestérase qui migre en une bande lente, alors

que dans le cas de DFTN, il contient la butirylcholinestérase et

l’acétylcholinestérase neuronale, donc migration de 2 bandes).

Dosage de l’ fœto-protéine (AFP) : c’est une protéine fœtale synthétisée par le

foie et filtrée vers le liquide amniotique. Elle atteint son pic dans le liquide

amniotique vers 17 SA puis ↓ avec la maturité du rein. Son dosage dans le sang

maternel permet aussi d’évaluer le DFTN. Cependant, une datation incorrecte de

la grossesse, une consultation tardive au-delà du terme légal du dépistage

seraient la cause d’erreurs d’interprétation du test.

20

Dosage des enzymes digestives : toute anomalie du transit intestinal normal du

fœtus a des répercussions sur le profil enzymatique du liquide amniotique. Parmi

ces enzymes : la phosphatase alcaline type intestinale, la G

glutamyltranspeptidase, la leucine aminopeptidase. Ces activités enzymatiques

peuvent être dosées à la 18SA et ont un intérêt dans le diagnostic de la fibrose

kystique et de l’imperforation anale.

Techniques d’analyse de l’ADN

L’ADN est obtenu à partir des villosités choriales, ou des cellules en culture du liquide

amniotique. Ces analyses sont réalisées par l’utilisation des enzymes de restriction et des

sondes moléculaires radiomarquées (ADNc, ADNg, olgont de synthèse, ARNm); par la RFLP

qui détecte des mutations dans des régions non codantes donc sans conséquences

phénotypiques et qui se transmettent dans une même famille comme un caractère

mendélien, par dot blot, southern, northern, PCR.

Stratégie générale du diagnostic prénatal par l’étude de l’ADN :

- Le gène est cloné et l’analyse est soit directe mettant en évidence la lésion

moléculaire par PCR soit semi-directe par une sonde du gène muté mettant en

évidence un polymorphisme intragénique ou très proche du gène.

- - Le gène est inconnu mais localisé diagnostic indirect basé sur les sondes non

spécifiques du gène muté.

Quelque soit la méthode utilisée, la réussite du DPN par analyse de l’ADN dépend d’un

diagnostic clinique, de la disposition de l’ADN du patient et de la qualité de l’enquête

génétique familiale préalable.

2-3-1-6 Exemples d’anomalies

Anomalies géniques : maladies récessives liées à l’X

Le diagnostic de ces maladies comporte le diagnostic des conductrices et le DPN :

choriocentèse (10SA - 11SA) puis technique cytogénétique directe pour obtenir le caryotype

et donc le sexe en qq heures. Ensuite un examen biochimique direct donne des résultats en

24h – 48h. Quand le produit du gène est inconnu et que le gène est localisé et qu’on

possède des marqueurs génétiques qui lui sont liés c’est la méthode de diagnostic

indirecte. Quand le produit du gène est inconnu mais ne s’exprime pas dans un tissu fœtal

accessible, l’ADN nécessaire à cette étude est extrait des villosités choriales ou des cellules

du liquide amniotique en culture.

21

DFTN

Ce sont des malformations dues à une origine multifactorielle ou polygénique avec un

risque de récurrence de 1 - 2% quand un enfant est atteint, de 10% quand 2 enfants sont

atteints et de 5% quand un parent est atteint. Les méthodes de diagnostic sont basées sur le

dosage de l’AFP dans le sang de la mère et le liquide amniotique, sur l’électrophorèse de

l’acétylcholinestérase dans le liquide amniotique et sur l’échographie fœtale.

La stratégie à adopter : en cas d’enfant déjà atteint échographie + électrophorèse des

AchE sur le liquide amniotique à 17SA.

2-3-2 Conseils génétiques

2-3-2-1 Définition

Le conseil génétique est un acte médical qui permet d’évaluer pour un couple

donné le risque de survenue d’une maladie génétique héréditaire ou chromosomique dans

sa descendance, sur les bases d’une enquête familiale, clinique et biologique. Les patients à

risque sont conseillés et informés de la nature, des causes et des conséquences de la

maladie en question, de la probabilité de la développer et/ou de la transmettre à leur

descendance (risque de récurrence), et des options qui se présentent à eux en matière de

planification de vie et planification familiale, de manière à prévenir, éviter et améliorer leur

situation. Un conseiller génétique est un professionnel de la santé spécialisé et

expérimenté dans le domaine de la génétique et du conseil médical.

Les couples consultent dans 3 circonstances :

- Avant la procréation, si l’un des membres du couple ou de leur famille, est porteur

d’une anomalie génétique ou s’il s’agit d’un mariage consanguin

- A la suite de la naissance ou de l’avortement d’un enfant mal formé

- Suite au DPN d’une anomalie ou malformation alors même que la grossesse se

poursuit.

2-3-2-2 Conditions

Avant de donner un conseil génétique, il faut :

- effectuer une enquête familiale correcte pour la recherche d’autre cas familiaux et

l’évaluation du degré de parenté entre les conjoints chez lesquels la présence d’une

pathologie récessive autosomique est possible

- essayer d’avoir un diagnostic précis de la pathologie et de s’assurer de son caractère

héréditaire

22

2-3-2-3 Etapes

Ce processus complexe est réalisé en 2 étapes :

2-3-2-4 Diagnostic : une estimation des risques

- Prénatal : DPN et DPI (voir ce qui précède)

- Postnatal : dépistage des hétérozygotes pour les mutations géniques autosomiques

récessives, diagnostic présymptomatique et dépistage des mutations autosomiques

dominantes et des femmes hétérozygotes pour une maladie liée à l’X.

Le diagnostic post-natal ne présente pas les mêmes contraintes que le DPN surtout

qu’avec le développement de la PCR il n’est même plus besoin d’un prélèvement

sanguin. Il est réalisé dans le cadre d’études familiales étendues (fratries de conjoints

avec un enfant atteint, frères et sœurs d’un malade) pour dépister les hétérozygotes

porteurs sains de la mutation. Exemple extrême : chorée de Huntington (maladies

autosomiques dominantes à révélation plus au moins tardive) dont le diagnostic

moléculaire correspond à une dégradation cérébrale annoncée, puisque sa pénétrance

est pratiquement de 100%.

2-3-2-5 Conseil génétique en fonction du diagnostic et information de la

parentèle (plus complexe)

On doit fournir une information précise sur la nature de la maladie, sa liaison ou non

au sexe et le risque de transmission de la mutation à leur descendance et si les enfants à

naître sont des porteurs sains hétérozygotes. L’information de la parentèle demande à

concilier le respect du secret médical avec l’obligation d’éviter à autrui un risque connu. Ceci

est facile lorsque le malade accepte d’informer sa parentèle du caractère héréditaire de la

maladie. Dans le cas contraire, la législation prévoit une « procédure d’information médicale

à caractère familial» avec l’autorisation du malade concerné.

Le conseil génétique facile

Lorsque la pathologie et son mode de transmission sont connus l’évaluation du

risque de cette maladie (probabilité de sa survenue) et de sa récurrence (réapparition) est

fonction de son déterminisme génétique :

Maladie génique Autosomique dominante : la maladie s’exprime chez tout sujet

porteur du gène à l’état hétérozygote. Un sujet malade a 50% de risque de donner

naissance à un enfant malade. Un sujet sain n’a aucun risque d’avoir un enfant

malade.

Maladie génique Autosomique récessive : pour un couple ayant déjà eu un

enfant atteint, le risque de donner naissance à un autre enfant malade est de 25%

23

à chaque grossesse puisque les 2 membres de ce couple sont forcément

hétérozygotes.

Maladie génique Dominante liée à l’X : si on considère que tous les sujets sont

hétérozygotes, la mère malade a 50% de risque de donner naissance à un enfant

malade quelque soit le sexe alors que le père malade aura une descendance

féminine toute malade et masculine toute saine.

Maladie génique Récessive liée à l’X : le risque dépend du parent porteur : le

père malade aura une descendance phénotypiquement saine et toutes les filles

sont conductrices. La mère conductrice aura 50% de risque de donner naissance

à un garçon malade et 50% de risque de donner une fille conductrice.

Aberration chromosomique à partir d’un enfant porteur d’une anomalie

chromosomique caryotypage systématique des parents : si le caryotype est

normal, il s’agit d’une anomalie de novo apparue chez leur enfant et le risque de

récurrence est très faible. Si le caryotype de l’un des parents au moins porte une

anomalie équilibrée, le risque de récurrence est élevé et il devient nécessaire de

pratiquer un DPN pour les grossesses ultérieures.

Aberration chromosomique pour une femme âgée : le risque de donner

naissance à un enfant porteur d’une anomalie chromosomique de novo augmente

avec l’âge de la mère (ce risque ↑ à partir de 35 ans).

Le conseil génétique n’est pas difficile dans le cas d’une anomalie

chromosomique, le risque peut être calculé après établissement du

caryotype des patients pouvant porter l’anomalie.

Le conseil génétique difficile

A cause de la pathologie qui motive la demande et de la prédisposition du couple à

l’application du conseil génétique nécessité d’une enquête familiale.

Par ailleurs, théoriquement, un gène dominant s’exprime chez le sujet hétérozygote :

pénétrance complète de ce gène. Ce n’est pas toujours le cas (il y a des exceptions aux

lois de Mendel) : un sujet hétérozygote peut ne pas être apparemment malade mais il

transmet le gène anormal à sa descendance le caractère saute ainsi de génération :

pénétrance incomplète de ce gène. Exemples : le gène de l’achondroplasie (dysplasie

osseuse) a une pénétrance complète à 100%. Le gène de la polyposo recto-colique a une

pénétrance incomplète à 80%. Dans ce cas, 20% des porteurs du gène sont cliniquement

sains ce qui peut fausser l’analyse généalogique dans leur familles. Le problème du conseil

génétique se pose à l’apparenté du sujet malade qui a une probabilité de porter le gène et

qui est phénotypiquement sain. Dans ce cas, il faut rechercher des signes minimes de la

24

maladie sinon, on peut utiliser les techniques des acides nucléiques pour les maladies à

gènes localisés et vérifier si le patient est porteur ou non de la séquence anormale.

La manifestation phénotypique d’un gène peut varier d’une famille à l’autre, d’un individu à

l’autre (dans une même famille) l’expressivité de ce gène est variable. Ceci nécessite

un examen minutieux des parents et/ou de la descendance d’un sujet malade. La difficulté

du conseil génétique réside ici dans le fait que le diagnostic d’une pathologie grave peut être

méconnu et le conseil donné sera ainsi faussement sécurisant.

Il existe plusieurs autres types de maladies rendant le conseil génétique difficiles….