ARCHIVÉE - Sujet de recherche : la génétique

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Les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) sont l'organisme de recherche en santé du gouvernement du Canada. Leur objectif est de créer de nouvelles connaissances scientifiques et de favoriser leur application en vue d'améliorer la santé, d'offrir de meilleurs produits et services de santé et de renforcer le système de santé au Canada. Composés de 13 instituts, les IRSC offrent leadership et soutien à plus de 13 000 chercheurs et stagiaires en santé d'un bout à l'autre du Canada. En 2008-2009, le gouvernement du Canada a investi environ 244,1 millions de dollars par l'entremise des IRSC dans la recherche sur la génétique.

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Les faits

• Le génome humain contient de 20 000 à 25 000 gènes.

• Les gènes renferment les instructions sur la façon de fabriquer les protéines qui accomplissent toutes les fonctions des cellules, notamment en facilitant les réactions chimiques ainsi qu'en assurant la régulation de la croissance et le transport des différentes substances dans l'organisme.

• Les scientifiques canadiens sont, depuis 40 ans, des chefs de file dans l'étude de maladies génétiques humaines; ils ont participé à l'identification de nombreux gènes pathologiques importants, y compris ceux en cause dans la fibrose kystique, la dystrophie musculaire, la maladie d'Alzheimer, le cancer du sein, la cécité héréditaire et de nombreux types de malformations.

• Six ans après l'achèvement du Projet du génome humain, un autre jalon important de la génétique a été franchi : le décodage du génome de la vache. Ce projet a mobilisé des scientifiques de 25 pays, dont le Canada*.

• Les victimes du syndrome d'Hutchinson-Gilford, une maladie génétique rare qui provoque le vieillissement prématuré, ont une espérance de vie d'environ 13 ans. Ashley Hegi, du sud de l'Alberta, a fait mentir ce pronostic. Elle est décédée en avril dernier, un mois avant son 18e anniversaire de naissance et trois semaines avant la fin de ses études secondaires**.

Sources : * New York Times, In the Genes of a Hereford, the Essence of Cow, 23 avril 2009 (anglais seulement);
** CBC News, Alberta teen dies of premature aging disease,
23 avril 2009 (anglais seulement).

Trouver des solutions

L'origine des maladies génétiques

Dans le numéro de décembre 2008 de Nature Genetics, le Dr Eric Shoubridge de l'Université McGill a expliqué le potentiel de mutation des gènes lors de leur transmission de la mère à l'enfant, et le risque correspondant de maladie génétique. Cette découverte, fondée sur des expériences avec des souris, pourrait aider à comprendre les mécanismes de transmission des maladies du coeur, de l'épilepsie, du diabète, de la surdité et de la cécité.

Découverte des gènes de la déficience mentale

Le Dr Jacques Michaud, financé par les IRSC, et ses collègues de l'Hôpital Sainte-Justine, à Montréal, ont trouvé des gènes associés à la déficience mentale. Dans un article publié dans le New England Journal of Medicine, le Dr Michaud a signalé qu'une proportion faible mais notable des victimes de déficience mentale possédait un gène défectueux pour la protéine SYNGAP1, présente dans les synapses, qui sont responsables de la communication entre les neurones. L'équipe du Dr Michaud a également découvert des mutations chez au moins 12 % des patients étudiés. Les découvertes sur les causes génétiques de la déficience mentale aident les familles à vivre avec la maladie et ouvrent la voie à des traitements plus efficaces.

Absorption de la vitamine B12 : une étudiante diplômée en découvre la clé

Dans le cadre d'un effort international visant à déterminer l'origine d'une maladie génétique rare, des chercheurs canadiens ont découvert un gène essentiel à l'absorption de la vitamine B12 par les cellules humaines. Les IRSC ont financé en partie cette recherche, à laquelle ont collaboré des chercheurs allemands, suisses et français et qui visait à trouver la cause de l'acidurie méthylmalonique et de l'homocystinurie combinée de type cblF (cblF-Hcy-MMA). La maladie empêche de métaboliser la vitamine B12, substance essentielle à la fabrication des globules rouges et au bon fonctionnement du système nerveux. Isabelle R. Miousse, étudiante diplômée travaillant au laboratoire du Dr David Rosenblatt à l'Université McGill, a confirmé que la présence d'un gène sur le chromosome 6 permettait de corriger le vice cellulaire présent dans les cellules des patients. Les résultats ont été publiés dans Nature Genetics en février dernier.

Une protéine joue un rôle majeur dans l'apprentissage

Une équipe dirigée par le Dr Roderick McInnes, directeur scientifique de l'Institut de génétique des IRSC, et le Dr Michael Salter, chef du programme de neurosciences et de santé mentale à l'Université de Toronto, a découvert le rôle essentiel joué par une protéine appelée Neto1 dans la mémoire et la capacité cognitive des souris. Chez les souris rendues déficientes en Neto1, on a observé une baisse dramatique de la capacité cognitive et de la capacité d'adaptation des synapses – responsables de la communication entre les neurones – à l'activité cérébrale. Après avoir administré aux souris un médicament expérimental contre la maladie d'Alzheimer, on a constaté un retour à la normale de leur capacité cognitive et de leur mémoire. « Cela s'inscrit dans un bouleversement des croyances dans le milieu des neurosciences », selon le Dr McInnes, chercheur principal au SickKids Hospital de Toronto. « Les neurologues et les neuroscientifiques ont toujours eu tendance à croire que si le cerveau est anormal à la naissance, on ne peut rien faire pour améliorer la fonction intellectuelle. » Ces conclusions ont été publiées dans PLoS Biology en février dernier.

Les chercheurs

Dre Ruth McPherson – Les gènes de la cardiopathie

Pour la Dre Ruth McPherson, un cas ressort clairement parmi ses patients. C'est un homme au début de la quarantaine, athlétique, en forme et qui ne fume pas. Il a aussi subi une crise cardiaque et a deux endoprothèses coronariennes.

« Si l'on en croit les facteurs de risque traditionnels, il ne devrait pas souffrir d'une coronaropathie », dit la Dre McPherson, qui dirige la clinique des lipides de l'Institut de cardiologie de l'Université d'Ottawa.

Toutefois, le père de ce patient a aussi subi une crise cardiaque quand il était dans la quarantaine. En fait, environ un Canadien atteint de coronaropathie précoce sur six ne présente pas les facteurs de risque traditionnels, comme le tabagisme, le diabète et l'hypercholestérolémie.

Ce sont ces faits qui ont incité la Dre McPherson, également biologiste moléculaire, à étudier le rôle de la génétique dans les maladies cardiovasculaires. Sa recherche, financée par les IRSC, l'a placée à l'avant‑scène de la recherche mondiale en vue de trouver des façons d'utiliser l'information génétique pour concevoir de nouveaux outils de dépistage et de traitement des maladies du coeur.

En 2004, son laboratoire a jumelé ses efforts à ceux de Perlegen Sciences, de San Francisco, pour réaliser une des premières études d'association sur l'ensemble du génome afin de trouver les gènes en cause dans les maladies du coeur. Dans ce type d'études, un robot permet l'analyse moléculaire à haut débit de dizaines de milliers de gènes et l'application simultanée de techniques statistiques pour déterminer les régions de l'ADN liées à des caractéristiques cliniques particulières.

Les résultats ont été comme un cadeau de Noël coûteux avec lequel on ne sait trop quoi faire, la découverte du plus évident et nouveau des liens génétiques avec les maladies du coeur, mais avec quelque chose d'étrange : cette région de l'ADN ne codait pour aucune protéine.

« Au début, nous n'étions pas très enthousiastes », se souvient la Dre McPherson. « Personne n'attendait ce résultat. »

Toutefois, après avoir confirmé la découverte chez plus de 22 000 personnes, le groupe de la Dre McPherson savait qu'il avait trouvé un filon d'or en génétique. Les résultats montrent qu'une personne avec deux copies de cette séquence d'ADN particulière risque deux fois plus de subir une maladie cardiaque à un âge peu avancé que les personnes qui n'ont pas cette séquence, indépendamment de tous les autres facteurs de risque cardiaque.

« Quand chez deux personnes les autres facteurs de risque sont parfaitement identiques, cette variante génétique commune fait que l'une d'elle est deux fois plus susceptible que l'autre d'avoir à subir un pontage aorto-coronarien avant l'âge de 55 ans », dit la Dre McPherson.

Une course mondiale est maintenant amorcée pour mettre en évidence les mécanismes moléculaires à l'oeuvre. Une possibilité serait que cette séquence de gènes régule la prolifération de cellules, comme celles qui contribuent à l'athérosclérose éventuellement responsable de la maladie cardiovasculaire.

« Pour les scientifiques, c'est ce qui est le plus excitant », dit la Dre McPherson. « Peut‑être s'agit‑il d'une nouvelle voie biologique. Et c'est la clé pour comprendre et, éventuellement, prévenir et traiter les maladies cardiovasculaires tant chez les personnes qui présentent les facteurs de risque traditionnels que chez les autres. »

Pour de plus amples renseignements

L'Institut de génétique (IG) des IRSC a désigné six thèmes de recherche prioritaires pour le Canada : Intégration des sciences physiques et appliquées à la recherche en santé; Protéomique et bioinformatique; Médecine génomique; Génétique des populations, épidémiologie génétique et maladies complexes; Services de santé pour les maladies génétiques; Génétique et éthique, loi et société. Pour en savoir plus sur ces priorités et les autres activités de l'IG, consultez le site Web de l'Institut.

Pour plus de détails, consultez ARCHIVÉE - La recherche en santé, ça rapporte.