Gotowa bibliografia na temat „Facteurs modificateurs génétiques”

RésuméA la différence des mutations génétiques rares mais séveères qui causent les maladies monogéniques, les facteurs génétiques qui modulent la susceptibilité individuelle aux maladies multifactorielles (maladies cardiovasculaires, cancer, diabeète) sont des formes fréquentes, fonctionnellement différentes, des ge`nes (polymorphismes) qui ont généralement un effet modeste au niveau individuel, mais en raison de leur grande fréquence dans la population, peuvent être associés à un risque attribuable élevé. Les facteurs environnementaux peuvent révéler ou faciliter l'expression phénotypique de ces ge`nes de susceptibilité. En effet, dans le cas des maladies communes, les effets génétiques peuvent etre considérablement amplifiés en présence de facteurs déclenchants. On sait maintenant que la plupart des geènes de susceptibilité aux maladies communes n'ont pas un rôle étiologique primaire dans la prédisposition a` la maladie mais agissent plutot comme des modificateurs dans la réponse a` des facteurs exoge`nes tels que le stress, l'environnement, la maladie, la prise de médicament, le régime alimentaire. Une meilleure caractérisation des interactions entre facteurs génétiques et environnementaux constitue un élément clé dans la compréhension de la pathogéneèse des maladies multifactorielles. Cet article présente trois exemples d'interaction gène-environnement dans le domaine des maladies coronariennes.

La 4e de couverture indique : "Les porteuses de mutations germinales des gènes BRCA1 et BRCA2 ont un risque élevé de développer un cancer du sein et également de l'ovaire. Cependant, il existe une grande variabilité du risque tumoral chez ces porteuses qui dépend du gène en cause, de différents facteurs environnementaux, physiologiques et hormonaux mais probablement aussi de facteurs génétiques. Notre étude a eu pour objectif d'identifier certains de ces facteurs génétiques modificateurs afin d'améliorer l'évaluation du risque cancéreux individuel des porteuses de mutation BRCA et donc leur prise en charge et leur traitement. 1010 femmes porteuses de mutation BRCA ont été incluses dans cette étude. Les gènes candidats ont été sélectionnés en fonction d'hypothèses biologiques et génétiques suggérant leur implication dans la modification du risque de cancer. Dans un premier temps, nous avons analysé, chez les porteuses de mutation BRCA1, l'effet de différents variants de l'allèle sauvage de BRCA1 en considérant que ces allèles pouvaient influencer l'effet de l'allèle muté. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à deux gènes: un codant pour un partenaire de BRCA1 impliqué dans le métabolisme des acides gras, l'acétyl-CoA carboxylase a et un codant pour la 17ß-hydroxystéroi͏̈de déshydrogénase intervenant dans le métabolisme des œstrogènes. L'effet cis de ces gènes, situés au locus BRCA1, pourrait être à l'origine de l'association de certaines mutations BRCA1 avec un risque tumoral élevé, qu'aucune donnée biologique ne permet d'expliquer actuellement. BRCA1 et BRCA2 participent à des voies communes de signalisation cellulaire et la présence de variants sur un de ces deux gènes pourraient influencer l'activité de l'autre. Nous avons étudié l'effet de variants de BRCA2 chez les porteuses de mutation BRCA1. Enfin, le choix des deux derniers gènes, RAD51 et AIB1 s'est basé sur l'interaction de leur fonction avec celle de BRCA1 et BRCA2. En conclusion, le variant Gly1038 sur l'allèle sauvage de BRCA1 serait associé à une augmentation du risque de cancer de l'ovaire chez les porteuses de mutation BRCA1 (HR=1,5; IC 95%=1,03-2,19) et pourrait expliquer la majorité de la variabilité du risque ovarien chez ces femmes. Aucun effet significatif n'a été mis en évidence pour les autres gènes analysés. "

L'hémochromatose génétique de type 1 est caractérisée par une surcharge en fer dans les organes parenchymateux. Elle est provoquée par une mutation ponctuelle (C282Y) du gène HFE, très fréquente dans les populations originaires du nord ouest de l'Europe. Des études épidémiologiques récentes mettent en évidence une pénétrance incomplète et une variabilité de l'expressivité de la maladie. Ceci peut s'expliquer par l'action de facteurs non génétiques (âge, alimentation, dons de sang réguliers. . . ) et génétiques. Pour étudier l'action de ces derniers dans l'intensité de la surcharge hépatique, nous avons utilisé un modèle murin d'hémochromatose : les souris Hfe-/-. L'étude comparative de 4 souches de souris consanguines (C57BL/6, CBA, DBA/2 et 129/Sv) a montré des différences de régulation du métabolisme du fer selon les souches. L'analyse de souris Hfe-/- sous deux fonds génétiques distincts (C57BL/6 et DBA/2) a révélé que l'intensité de la surcharge en fer varie en fonction de la souche et fait intervenir d'autres gènes qui modulent l'action de HFE. Nous avons démontré que les souris Hfe-/- des deux fonds génétiques varient, non seulement par l'intensité de la surcharge mais aussi par les régulations transcriptionnelles mises en jeu dans le duodénum. Par une approche de criblage du génome, nous avons identifié quatre régions chromosomiques avec un lod score significatif d'une liaison génétique. Enfin, le niveau hépatique d'expression des ARNm de diverses molécules dont l'hepcidine a été dosé chez des souris Hfe-/- de deux souches (C57BL/6 et DBA/2). Bien que nous n'ayons pas mis en évidence de différence significative de l'expression de l'ARNm de l'hepcidine 1 entre les souris Hfe+/+ et Hfe-/-, nos résultats révèlent que l'expression des ARNm de l'hepcidine 1 et 2 varie selon la souche de souris
Type 1 genetic hemochromatosis is characterised by an iron overload in parenchyme organs. A mutation (C282Y) in the HFE gene is the cause of the disease which is very frequent in the populations of North West Europe origins. Recent epidemiological studies revealed an incomplete penetrance and a variable expression of the disease. Involvement of non genetic factors (age, nutrition, regular blood donations. . . ) and of genetic factors can explain this picture. To characterise the role of the genetic factors in hepatic iron loading, we have used the Hfe-/- mouse as a murine model of hereditary hemochromatosis. The comparative study of 4 consanguineous mouse strains (DBA/2, C57BL/6, CBA and 129/Sv) showed differences in the regulation of iron metabolism between strains. Hfe-/- mice with two different genetic backgrounds (C57BL/6 and DBA/2) showed differences on iron overload levels which are controlled by other genes modulating HFE gene. We showed that in these two Hfe-/- strains, the iron overload levels and the transcriptional regulations in duodenum are different. Screening the whole genome, four chromosomic regions with a significant LOD score of genetic linkage were identified. The mRNA expression was quantified for hepcidin and other molecules among the two strains of Hfe-/- mice. Though there was no significant differences in hepcidin 1 mRNA levels between the Hfe-/- and Hfe+/+ mice, our results showed that there was higher mRNA expression for hepcidin 1 than for hepcidin 2 in C57BL/6 mice and the opposite was observed in DBA/2 mice

Environ 5% des cas de cancer du sein sont liés à une prédisposition génétique majeure, de transmission autosomique dominante. Les patientes prédisposées s' inscrivent en général dans une histoire familiale de cancers du sein souvent associés à une atteinte ovarienne. Des analyses de liaison génétique ont montré que les gènes BRCA1 et BRCA2 sont impliqués dans la majorité des cancers héréditaires du sein et de l'ovaire. Malgré les techniques performantes de criblage de BRCA1, seulement 63% des mutations attendues sont effectivement détectées. Ce taux peut s'expliquer par l'existence de réarrangements, non détectés par les techniques classiques basés sur la PCR. Quelques réarrangements de BRCA1 ont été détectés par Southern-blot ou analyse des transcrits.

Les femmes porteuses d'une mutation du gène BRCA1 ou BRCA2 ont un risque de cancer du sein (CS) très élevé dont les estimations varient beaucoup d'une étude à l'autre. L'objectif principal de cette étude est de mieux estimer le risque de CS associé aux gènes BRCA1/2 en tenant compte de la variabilité des mutations et des facteurs " environnementaux/style de vie " et de leur éventuelle interaction. Nous avons analysé les données de la cohorte GENEPSO composée de femmes porteuses d'une mutation du gène BRCA1 ou BRCA2 à l'aide d'un modèle de Cox pondéré. L'analyse des facteurs de risque gynéco-obstétrique et de " style de vie " a permis de mettre en évidence une association entre le risque de CS et les radiations ionisantes, la consommation de tabac, l'indice de masse corporelle, l'âge aux premières règles, la parité, les interruptions de grossesse, la contraception orale, la ménopause et les traitements hormonaux substitutifs. Cette étude confirme l'existence d'une zone centrale à moindre risque de CS dans les gènes BRCA1/2 et de décrire une nouvelle région à haut risque située dans la région 3' du gène BRCA2. Cette étude montre également une interaction entre la localisation des mutations et la parité ainsi que la ménopause. Cette étude montre l'importance de la prise en compte simultanée des facteurs de risque " non génétiques " et de la localisation des mutations dans les gènes BRCA1/2 dans l'estimation des risques de CS. Si nos résultats sont confirmés sur de plus larges données, cette étude pourrait aider ces femmes dans le choix du type de stratégie de surveillance ou de prévention le mieux adapté à leur situation.

Les hémochromatoses génétiques ou surcharges en fer primaires désignent des maladies innées du métabolisme du fer. La forme principale, l'hémochromatose héréditaire de type 1 (HFE 1), est aujourd'hui connue comme étant la maladie héréditaire la plus fréquente chez les descendants des populations du Nord-Ouest de l'Europe (prévalence comprise entre 3 et 8 pour 1000). La majorité des surcharges en fer primaires est associée à la mutation C282Y du gène HFE. Cette pathologie, transmise selon un mode autosomique récessif, est caractérisée par une hyperabsorption intestinale du fer. Sans traitement déplétif, le fer s'accumule dans le parenchyme de nombreux organes à l'origine de complications articulaires, endocriniennes (diabète, hypogonadisme), cardiaques et hépatiques (cirrhose avec risque de carcinome hépatocellulaire). De par ses caractéristiques, l'hémochromatose HFE 1 répond à de nombreux critères permettant d'entreprendre son dépistage précoce. Dans ce travail, nous rapportons, dans un premier temps, les résultats de différentes expériences de dépistage effectué dans 1) une population d'assurés sociaux volontaires pour un bilan de santé, 2) une population de patients hospitalisés dans les services d'endocrinologie, de médecine interne et de rhumatologie du CHU d'Amiens, 3) une population de nouveau-nés. Un des obstacles majeurs à la mise en place d'un dépistage systématique concerne la pénétrance incomplète de l'homozygotie C282Y. Dans le but d'établir une estimation de la pénétrance dans le département de la Somme, nous avons défini, comme critère de pénétrance complète, la soustraction de 5 grammes de fer au moins comme capables de normaliser les paramètres du métabolisme du fer. Cette pénétrance, dite thérapeutique, a ainsi pu être estimée à 26%. La mise en évidence de différences dans l'expressivité de la maladie chez des sujets de même génotype, y compris au sein d'une même famille, a permis de suggérer l'existence de gènes modificateurs modulateurs ou aggravants. Une partie de ce travail a ainsi porté sur l'étude de deux "modificateurs" potentiels à savoir le gène HAMP et le variant mitochondrial T16189C. Les résultats obtenus nous ont permis de suggérer d'une part, l'existence d'un mode de transmission digénique de surcharges en fer primaires associant des mutations dans les gènes HFE et HAMP et, d'autre part, que la gravité de la surcharge en fer des sujets C282Y homozygotes était fortement associée à la présence du variant mitochondrial 16189. Nous rapportons enfin l'identification d'une nouvelle mutation (G490D) dans le gène codant la ferroportine chez 3 individus de la même famille. Depuis la découverte du gène HFE en 1996, de nouvelles notions relatives à l'hémochromatose génétique sont donc apparues, celles de pénétrance incomplète du génotype morbide, de gènes modificateurs identifiés et d'hétérogénéité génétique. Les résultats acquis montrent l'importance de l'épidémiogénétique dans une politique de dépistage de la maladie

Le syndrome de Li-Fraumeni (LFS) prédispose les porteurs de variations pathogènes de TP53 à un large spectre de tumeurs dès l’enfance. La variabilité phénotypique du LFS complique la prise en charge des patients et peut s’expliquer en partie par le type de variations de TP53, mais également par l'influence de facteurs modificateurs génétiques. Afin d’évaluer ces facteurs modificateurs, il est nécessaire de mettre au point des tests fonctionnels adaptés.L’activité des isoformes de p53 suggère qu’elles pourraient agir comme facteurs modificateurs du LFS. C’est pourquoi nous avons mis au point des techniques pour l’analyse des transcrits alternatifs, présentées dans la première partie de ces travaux de thèse. Si nos résultats ont montré que ces techniques n’étaient pas adaptées pour répondre à cette hypothèse, elles nous ont néanmoins permis d’identifier un nouveau transcrit physiologique, non décrit dans la littérature, augmenté chez une patiente porteuse d’une variation située sur le site accepteur d’épissage du dernier exon de TP53. Ce transcrit démontre l’existence d’un épissage alternatif du dernier exon de TP53 avec un exon terminal alternatif situé à plus de 2 kb en aval.Afin d’aider à la classification des variations de TP53, notre laboratoire évalue l’activité transcriptionnelle de p53 dans le contexte génétique du patient. Ce test ne permet donc pas de s’affranchir de l’influence potentielle des facteurs modificateurs génétiques individuels. C’est pourquoi, dans la deuxième partie de ces travaux de thèse, nous avons mis au point un modèle cellulaire de cellules souches pluripotentes induites humaines permettant d’étudier les variations de TP53 insérées par CRISPR-Cas9 dans un fond génétique commun. Ces travaux soulignent l’importance de l’expression de TP53, notamment pour l’étude des variations dont la pénétrance est moindre par rapport aux variations « hot-spot ». Par ailleurs, nous montrons que les variations en phase exercent un impact différentiel sur l’activité fonctionnelle de p53, selon le domaine protéique dans lequel elles se situent. L’avantage de notre modèle réside également sur son hétérozygotie pour PEX4 sur lequel nous avons pu insérer une seconde variation, ici le polymorphisme p.(Pro47Ser) inséré en trans d’une variation pathogène. Nos résultats soulignent l’importance du contexte génétique dans l’analyse des variations de TP53. L’ensemble de ces travaux de thèse mettent en lumière la nécessité d’étudier l’activité transcriptionnelle de p53 dans un contexte physiologique, sans surexpression, dans le but de mieux comprendre ce syndrome et d’optimiser la prise en charge des patients LFS
Li-Fraumeni Syndrome (LFS) predisposes carriers of pathogenic TP53 variants to a wide spectrum of cancers throughout life. The phenotypic variability of LFS complicates patient management and can be partly attributed to the type of TP53 variant, as well as the influence of genetic modifier factors. To evaluate these modifier factors, it is essential to develop suitable functional tests.The activity of p53 isoforms suggests that they may act as modifier factors in LFS. Consequently, we developed assays for analyzing alternative transcripts, as presented in the first part of this work. While our results demonstrated that these assays were not well-suited to addressing this specific hypothesis, they nevertheless led us to the discovery of a novel physiological transcript not previously described in the literature. This transcript was found to be increased in a patient carrying a variant located at the splice acceptor site of TP53’s last exon, revealing an alternative splicing event involving TP53’s final exon and an alternative terminal exon located more than 2 kb downstream.To facilitate the classification of TP53 variants, our laboratory evaluates p53’s transcriptional activity in the patient’s specific genetic context. However, this approach does not allow us to fully disentangle the potential influence of individual genetic modifier factors. Therefore, in the second part of this work, we developed a human-induced pluripotent stem cell model to study TP53 variants introduced by CRISPR-Cas9 within a standardized genetic background. Our findings highlight the importance of physiological TP53 expression, particularly for studying variants with lower penetrance compared to "hot-spot" variants. Additionally, we show that in-frame variants exert differential impacts on p53’s functional activity, depending on the protein domain in which they are located. The advantage of our model also lies in its heterozygosity for PEX4, into which we were able to insert a second variant, in this case, the p.(Pro47Ser) polymorphism, inserted in trans with a pathogenic variant. Our results highlight the importance of the genetic context in the analysis of TP53 variants. This thesis work emphasizes the necessity of studying p53 transcriptional activity in a physiological context, without overexpression, with the aim of improving our understanding of this syndrome and optimizing the management of LFS patients