Dans le cadre d'un projet financé par l'UE, des scientifiques ont identifié un réseau de 37 gènes qui répondent à un faible taux de cholestérol afin d'empêcher l'accumulation dans nos artères des plaques susceptibles d'entraîner des crises cardiaques et des accidents cérébrovasculaires.

Publiés dans la revue PLoS Genetics, les résultats pourraient conduire à de nouveaux traitements visant à éviter la formation même des plaques.

L'athérosclérose résulte de la formation de plaques sur la paroi interne de nos artères. Elle contrarie la circulation du sang vers les organes vitaux, et peut être la cause de crises cardiaques et d'accidents cérébrovasculaires, voire d'issues fatales. Ces plaques commencent à se former à un âge relativement jeune, et tous les adultes présentent un certain degré d'athérosclérose au niveau de leurs grandes artères. Dans les sociétés industrialisées, l'athérosclérose est la cause principale des crises cardiaques et des accidents cérébrovasculaires, qui sont responsables de près de la moitié des décès.

La réduction du taux sanguin de cholestérol LDL (le «mauvais» cholestérol) ralentit l'accrétion des plaques et peut même les faire régresser. Actuellement, cette réduction est obtenue en diminuant la consommation de cholestérol et à l'aide de médicaments tels que les statines. Cependant, les statines présentent de graves effets secondaires.

Dans cette récente étude, les chercheurs suédois ont étudié des souris prédisposées à l'athérosclérose, afin d'identifier les gènes impliqués dans ces processus.

Ils ont constaté que les lésions d'athérosclérose se développaient d'abord lentement, puis s'élargissaient rapidement pour former des lésions à un état avancé. Cependant, en réduisant le taux de cholestérol dans le sang avant que les lésions n'atteignent cet état, les chercheurs ont pu arrêter leur développement.

«Nos découvertes impliquent que le moment de mise en oeuvre des traitements à base d'agents réduisant le taux de cholestérol dans le plasma peut être d'une importance critique», écrivent les scientifiques. Selon eux, les patients qui risquent de développer les complications typiques de l'athérosclérose (autrement dit, les accidents cérébrovasculaires ou les crises cardiaques) devraient être traités très tôt dans leur vie. Ils soulignent que «le développement de méthodes non intrusives pour détecter l'athérosclérose précoce ou les marqueurs des étapes de l'athérosclérose sera d'une grande importance en la matière».

«Jusqu'à présent, la recherche a porté essentiellement sur des moyens de stabiliser les plaques les plus dangereuses, afin d'éviter leur rupture, cause d'infarctus du myocarde ou d'accidents cérébrovasculaires», explique le professeur Johan Björkgren de l'institut Karolinska (Suède), directeur de la recherche. «Notre découverte signifie que nous pouvons désormais éviter le développement même des plaques dangereuses.»

Les scientifiques ont également identifié un réseau de 37 gènes qui réagissent à des taux inférieurs de cholestérol en s'associant afin d'éviter la formation de plaques avancées.

«Ce réseau, ainsi que les gènes le composant, méritent davantage d'attention en tant que cibles potentielles de médicaments, afin d'éviter la transformation des lésions initiales, bénignes, en plaques avancées, sérieuses d'un point de vue clinique», déclarent les scientifiques.

«L'époque où nous pensions que des gènes isolés ou l'interaction d'une chaîne de gènes pouvaient expliquer le développement de maladies courantes telles que l'athérosclérose, est révolue», commente le professeur Björkgren. «Nous disposons désormais d'assez d'outils et de connaissances en biologie des systèmes pour nous attaquer à l'ensemble de la complexité de ces maladies.»

Les travaux ont été soutenus par le projet PROCARDIS («Precocious coronary artery disease»), financé par l'UE au titre du domaine thématique «Sciences de la vie, génomique et biotechnologie pour la santé» du sixième programme-cadre (6e PC)

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Catégorie: Résultats de projets
Source des informations: Karolinska Institutet, revue PLoS Genetics
Référence du Document: Skogsberg, J et al. (2008) transcriptional profiling uncovers a network of cholesterol-responsive atherosclerosis target genes. PLoS Genetics, doi: 10.1371/journal.pgen.1000036.
Codes de Classification de l'Index des Sujets: Sciences du vivant; Médecine, santé; Recherche scientifique

 

Les personnes atteintes de trisomie 21 ont moins de risque de contracter un cancer que les autres. Cette protection serait due à l’existence d’un gène présent en trois exemplaires dans leurs cellules.

Les médecins ont constaté que les trisomiques 21 bénéficient d’une protection contre les cancers, notamment ceux du sein et du colon. Cet état de fait, connu depuis une cinquantaine d’années, n’était pas clairement expliqué. Intuitivement, les oncologues soupçonnaient un rapport entre la présence d’un chromosome supplémentaire et le moindre taux de cancers observé chez les trisomiques.

Pour en avoir le cœur net, une équipe de recherche a accouplé des souris prédisposées au cancer du côlon avec des souris modèles couramment utilisées pour étudier le syndrome de Down. Ces souris ont des copies supplémentaires de 108 gènes (environ la moitié des gènes triplés dans le syndrome de Down). La progéniture qui a hérité à la fois de la prédisposition au cancer et des gènes surnuméraires a développé deux fois moins de tumeurs intestinales que les animaux sans trisomie. Et lorsque le cancer s’est déclaré, les excroissances malignes étaient de plus petite taille. Ces résultats sont publiés dans l’édition du 4 janvier 2008 de la revue Nature. D’autres expériences menées sur plusieurs autres souches de souris ont suggéré qu'un gène appelé Ets2 (dont l'homologue humain existe en trois exemplaires chez les trisomiques) explique en grande partie la protection acquise.

Paradoxalement, affirme les auteurs, ce gène Ets2 était auparavant considéré comme un facteur favorisant le développement des cancers. Les généticiens doivent maintenant comprendre comment ce gène fonctionne (il code pour un facteur de transcription qui joue sur l'activité d'au moins 200 autres gènes) et pourquoi son rôle s’inverse lorsqu’il est présent de façon surnuméraire.


J.I.
Sciences et Avenir.com

I / Définitions

Maladies génétiques

Les maladies génétiques sont dues à un défaut de fonctionnement d'un gène. Elles sont héréditaires. Elles sont dominantes ou récessives, selon que l'allèle responsable de la maladie est dominant ou récessif. On peut aussi les classer en fonction de la position du gène responsable de l'anomalie. S'il est situé sur la paire de chromosomes sexuels, la maladie est dite gonosomale, s'il est localisé sur une paire de chromosomes homologues, la maladie est dite autosomale. On parle donc de maladie autosomale récessive (ex : phénylcétonurie) ou de maladie gonosomale récessive (ex : hémophilie).

Maladies chromosomiques

Les maladies chromosomiques sont dues à la présence d'un chromosome supplémentaire sur une des paires (trisomie) ou à l'absence d'un chromosome sur une des paires (monosomie). Leur origine se situe au moment de la méiose pendant la gamétogenèse.
Exemple : au cours de la première division, si les chromosomes homologues ne se placent pas tous de part et d'autre de la plaque équatoriale de la cellule, au lieu d'avoir deux gamètes contenant chacun un chromosome de chaque paire, on obtient une cellule contenant les deux chromosomes de la même paire, tandis qu'une autre n'en a aucun exemplaire. Après la fécondation de l'un de ces gamètes par un gamète du sexe opposé, on obtient une cellule oeuf contenant soit trois chromosomes pour la même paire, soit un seul.
 

II / Les maladies

Syndrôme de Down

Plus communément appelé trisomie 21 ou mongolisme, ce syndrôme est une maladie congénitale due à la présence d'un chromosome en trop pour la 21e paire. Ses signes cliniques sont très nets, on observe un déficit intellectuel, associé à des modifications morphologiques particulières. On remarquera notamment une petite taille, des membres courts, un faciès aplati, des fentes palpébrales (des paupières) obliques et étroites avec un repli de l'angle cutané interne des paupières. L'origine de cette maladie génétique se situe lors de la gamétogenèse, et plus précisément à la mauvaise répartition des chromosomes homologues au cours de la première métaphase de la méiose. Un des gamètes ainsi formé comportera deux chromosomes de la 21e paire, au lieu d'un seul, ce qui, après fécondation de ce gamète par un autre "normal" a formé une cellule oeuf dont la 21e paire possédait 3 chromosomes. Cette maladie n'est pas transmissible, en effet les personnes atteintes sont stériles.
 

Danse de Saint-Guy ou Chorée de Huntington

C'est une maladie héréditaire autosomale due à l'existence d'un allèle dominant. Cette maladie ne se développe, le plus souvent, que chez les personnes âgées 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. C'est une des rares maladies génétiques qui est due à un allèle dominant.
 

Anémie falciforme ou drépanocytose

Il s'agit d'une maladie héréditaire touchant environ un bébé sur 6000 et caractérisée par l'altération de l'hémoglobine, protéine assurant le transport de l'oxygène dans le sang. Les symptômes de cette maladie apparaissent dès l'âge de six mois : l'enfant présente alors un gonflement de l'abdomen et du coeur, ses extrémités (pieds et mains) sont gonflées et douloureuses. Sa puberté peut être retardée et les risques d'infections et d'ulcères de la jambe sont augmentés à cause des troubles respiratoires qu'entraîne la maladie. Ces symptômes sont dus moléculairement au changement de forme de l'hémoglobine survenant lors de la diminution du volume sanguin. Les globules rouges ou hématies, qui contiennent l'hémoglobine prennent alors une allure aplatie en forme de croissant ou de faucille et non plus ronde. Ils bloquent donc les vaisseaux sanguins et empêchent la circulation sanguine de se faire normalement.
L'image montre sur une même photo des hématies normales (rondes) et des hématies anémiées (d'une personne atteinte d'anémie falciforme).

Le gène responsable de l'anémie falciforme est récessif. Un individu ne peut donc être atteint que si ses deux parents lui transmettent le gène responsable. Aujourd'hui des tests permettent de dépister les porteurs sains (personnes qui possèdent l'allèle responsable mais qui ne sont pas malades); ils sont alors informés que l'enfant conçu par deux porteurs sains a une chance sur quatre d'être atteint d'anémie falciforme.
 

Le syndrôme de Turner

Maladie chromosomique caractérisée par une monosomie au niveau de la paire de chromosomes sexuels. En effet la personne atteinte ne possède qu'un chromosme X, est une femme, mais stérile.
 

La maladie de Klinefelter

Maladie chromosomique, elle est caractérisée chez l'homme par 47 chromosomes au lieu de 46. En effet, la paire d'hétérosomes, ou chromosomes sexuels comporte deux chromosomes X et un chromosome Y. L'individu est mâle mais stérile. Ses origines se trouvent au niveau de la méïose.
 

La maladie Triplo X

Maladie chromosomique caractérisée par trois chromosomes X au lieu de deux pour la paire sexuelle. L'individu atteint est une femme mais elle est stérile. Les origines de cette anomalie chromosomique ont lieu au cours de la méïose.
 

L'Hémophilie

Maladie héréditaire due à la présence d'un allèle récessif sur le chromosome X et caractérisée chez l'individu porteur par l'absence de certains facteurs plasmatiques de la coagulation. On retrouve chez les personnes atteintes une tendance aux hémorragies répétées et abondantes.
 
 

La mucoviscidose

C'est une affection héréditaire dans laquelle les glandes exocrines, non hormonales, sécrètent un mucus anormalement épais, qui conduit à l'obstruction chronique des canaux du pancréas et des bronches. Elle est à transmission autosomale récessive. Le gène responsable est localisé sur le chromosome 7.
 
 

La myopathie

Ce nom est donné à toute maladie musculaire du groupe des dystrophies musculaires progressives, affections héréditaires, lentement évolutives et souvent invalidantes, caractérisées par une atrophie des muscles squelettiques. Elle a pour origine une mutation génétique héréditaire.

Citons par exemple la myopathie de Duchenne dans laquelle les symptômes apparaissent avant l'âge de cinq ans. Les premiers muscles touchés sont ceux du bassinet du tronc, ce qui provoque une déformation de la colonne vertébrale. L'atrophie gagne tous les muscles à la fin de l'adolescence. Cette forme de la maladie est due au chromosome X, elle est autosomale récessive. Seuls les garçons en sont atteints.
 

La thalassémie

C'est une forme d'anémie héréditaire associée à une déficience dans le synthèse d'une ou de plusieurs des quatre chaînes formant l'hémoglobine des globules rouges. Cela se traduit par une anémie assez importante. On observe également une hypertrophie de la rate et des déformations du crâne et des os longs dans cette maladie.

La ß-thalassémie se caractérise par l'absence de la chaîne ß de l'hémoblobine.
 

Le diabète sucré

Maladie génétique caractérisée par une augmentation de la glycémie, avec présence de sucre dans les urines. Il peut se compliquer par un coma diabétique nécéssitant un traitement d'urgence par l'insuline, hormone produite par le foie qui régule la glycémie dans l'organisme.

L'acide désoxyribonucléique est le support de l'information génétique, c'est-à-dire qu'il constitue le support biochimique de l'hérédité (transmission au cours des générations). Il fut mis en évidence à la fin du XIXème siècle dans les expériences de Miescher, Altmann et Kossel. Sa composition chimique fut déterminée en 1923. Ses fonctions furent confirmées par les expériences de Beadle et Tatum sur la moisissure du pain en 1954. Enfin, un schéma de sa structure hélicoïdale fut proposé par Francis H.C. Crick et James D. Watson en 1953. Cette découverte valut d'ailleurs à ces deux chercheurs le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1962 et permit l'ouverture d'une nouvelle voie de la recherche scientifique: la biologie moléculaire. Celle-ci permit d'établir entre autre les lois de la réplication de l'ADN, et d'expliquer la synthèse des protéines à partir de l'ADN et de l'ARN (acide ribonucléique). Aujourd'hui plus d'un million de gènes sont connus et repérés sur les chromosomes, ce qui permet de les manipuler, et de les utiliser en agronomie ou dans la recherche biomédicale.
 

L'ADN est le principal constituant des chromosomes, c'est pourquoi il est libre à l'intérieur des cellules procaryotes (cellules anuclées ou dépourvues de noyau comme les bactéries), tandis qu'il est enfermé dans le noyau des cellules eucaryotes. La molécule d'ADN est l'une des plus grosses molécules que l'on connaîsse. Elle possède une structure en double hélice composée de deux brins enroulés l'un autour de l'autre: on dit qu'elle est bicaténaire (l'ARN est monocaténaire : il ne possède qu'un brin). Chacun des brins de l'ADN est un enchaînement de nucléotides. Chaque nucléotide est composé d'un phosphate ou acide phosphorique, d'un sucre (désoxyribose) et d'une base azotée. Il existe quatre bases différentes: deux sont dites puriques (la guanine G et l'adénine A), les deux autres sont pyrimidiques (la cytosine C et la thymine T). Les deux brins de l'ADN sont reliés entre eux au niveau des bases azotées par des liaisons hydrogène (liaison faible)et selon une certaine complémentarité: la thymine se lie toujours à l'adénine et la cytosine se lie toujours à la guanine. Le schéma ci-dessous montre un fragment d'ADN avec ses différentes composantes.

 
Rôle de l'ADN
Il est le support de l'information génétique de tout organisme vivant. Selon l'assemblage des nucléotides par rapport aux autres (en particulier de leurs bases), l'information que l'ADN contient ne sera pas la même. C'est l'ordre d'enchainement d'un grand nombre de nucléotides qui constitue le gène. Par exemple, AAA GAT CGA est différent de ATA GAA GCA. Ces deux séquences ne représentent pas les mêmes gènes. Le code génétique (suite de lettres représentant les bases azotées) est transcrit en ARN puis traduit en protéines. D'autre part, des mécanismes assurent la transmission de l'information génétique de cellules mères à cellules filles : la réplication de l'ADN suivie de la mitose. Ainsi, toutes les cellules de l'organisme ont la même information génétique.

L'insémination artificielle

L'insémination artificielle est une des plus anciennes techniques médicales employées dans le cadre de la procréation médicalement assistée. Deux type d'inséminations sont possibles : l'IAD (insémination artificielle avec sperme d'un donneur) et l'IAC (insémination artificielle avec sperme du conjoint).

Deux techniques d'insémination artificielle L'insémination intra-cervicale et l'insémination intra-utérine sont couramment employées bien que la seconde soit aujourd'hui de plus en plus privilégiée. Elles sont préconisées en cas d'éjaculation anormale, d'anomalie du volume du sperme, d'insuffisance du nombre de spermatozoïdes ou encore d'anomalie morphologique du sperme. Ces traitements sont pratiqués avec le sperme du conjoint mais en cas de maladie génétique ou de maladie infectieuse, l'insémination peut se pratiquer avec le sperme d'un donneur. Comment ça se passe ? L'insémination a lieu habituellement le jour du nadir, c'est à dire le jour où la température de la femme est la plus basse sur la courbe de température mensuelle. Ce jour est la veille de l'ovulation. Dans le cas des inséminations intra-cervicales, le sperme est déposé directement dans le vagin. Pour les inséminations intra-utérines, le dépôt de sperme s'effectue à l'intérieur de l'utérus en dépassant le col. Et après ? Pour savoir si l'insémination a été un succès, un simple test de grossesse suffit à condition qu'il soit pratiqué à partir du quinzième jour de l'insémination. Si l'insémination n'a pas fonctionné, les règles apparaissent en moyenne 15 jours après. Selon la loi française, seulement 6 inséminations sont autorisées. Ces essais ne sont pas recommandés un mois sur l'autre. Les chances de succès se situent entre 10 et 15% par cycle. L'insémination artificielle entraîne généralement des grossesses gémellaires du fait de la stimulation de l'ovulation.