LE SYNDROME DE USHER

Le syndrome de USHER se caractérise par l’association d’une surdité neurosensorielle congénitale (présente à la naissance) et d’une rétinite pigmentaire. Ce syndrome représente la cause génétique la plus fréquente de surdité et de cécité chez les enfants. Un enfant sur 25000 environ en est atteint soit 6% des enfants sourds et 18% des enfants atteints de rétinite pigmentaire. Le syndrome de Usher est cliniquement et génétiquement hétérogène. L’hétérogénéité clinique se définit par l’existence de 3 sous-types cliniques. Le type I (43% des cas), forme la plus sévère, est caractérisé par une surdité profonde associée à des troubles de l’équilibre et à une rétinite pigmentaire d’apparition précoce (avant la puberté). Le type II (55%) est caractérisé par une surdité moins sévère, sans trouble de l’équilibre et une rétinite pigmentaire débutant à la puberté. Le type III (2%) est caractérisé par une surdité progressive, un début de rétinite pigmentaire à âge variable et la présence éventuelle de troubles de l’équilibre. L’hétérogénéité génétique est définie par le fait que, pour chaque sous-type, plusieurs gènes peuvent être impliqués. En ce qui concerne le syndrome de USHER de type I, 5 gènes ont été identifiés : MYO7A, USH1C, CDH23, PCDH15 et USH1G. Trois gènes ont été identifiés pour le type II (USH2A, VLGR1 et USH2D) et 1 pour le type III (USH3A). La transmission de la maladie se fait selon le mode dit autosomique récessif, c’est à dire que pour être atteint, l’enfant doit recevoir une copie du gène muté de chacun de ses parents. Les parents sont eux porteurs d’une seule copie mutée et d’une copie non-mutée, qui leur permet de ne pas développer la pathologie. Le diagnostic du syndrome de Usher est posé selon les critères cliniques (des symptômes) définis précédemment. La définition précise du sous-type clinique impliqué est importante pour la prise en charge du patient. Ce diagnostic est confirmé (ou précisé) grâce à l’analyse génétique des patients. Celle-ci a aussi pour intérêt d’améliorer la compréhension moléculaire de la pathologie, étape indispensable et préalable à la définition d’une stratégie thérapeutique. La difficulté de cette analyse génétique est liée à plusieurs facteurs. Tout d’abord, un grand nombre de gènes peuvent être impliqués, de plus, certains de ces gènes sont très grands et donc difficiles à explorer. L’analyse d’un seul gène chez un patient peut révéler 20 à 25 variations de séquences d’ADN (Acide DésoxyriboNucléique, molécule porteuse de l’information génétique). Ces variations sont définies par rapport à une séquence de référence, qui correspond à la séquence du gène la plus fréquemment retrouvée chez l’homme. Sur ces 20 ou 25 variations, il arrive régulièrement que 5 d’entre elles soient inconnues, or 2 seulement seront causales (sauf cas exceptionnel, dont il faut cependant tenir compte), l’une venant du père, l’autre de la mère. Un des objectifs de notre recherche consiste à déterminer l’effet de ces anomalies : conduisent-elles vraiment à la pathologie et quels sont les mécanismes moléculaires mis en jeu ? Pour cela, il a fallu mettre en place une stratégie d’analyse de ces variants. La première étape consistait à créer un répertoire, sous la forme d’une banque de données, recensant tous les variants connus (décrits dans la littérature internationale), ainsi que le maximum d’information concernant ces variants, pour chacun des gènes. En effet, aucun répertoire de ce type n’était jusqu’à présent disponible pour la communauté scientifique internationale. Ce projet, en partie financé par SOS Rétinite et AG2R, est maintenant achevé, et fera l’objet dans les prochaines semaines d’une publication dans une revue scientifique à caractère international :

• Baux D, Faugère V, Larrieu L, Le Guédard-Mereuze S, Hamroun D, Béroud C, Malcolm S, Claustres M, Roux A-F. UMD-USHbases: a comprehensive set of databases to record and analyse pathogenic mutations and unclassified variants in seven Usher syndrome causing genes. Hum Mut, 2008 in press

 

On pourra ajouter que l’accès à ce répertoire est entièrement libre et gratuit, et, bien entendu, que toutes les données ont été anonymisées. La continuation de ce projet consistera à inciter la communauté scientifique à soumettre leurs données génétiques, ce qui permettra la constante mise à jour du répertoire, mais aussi la mise en place d’une véritable collaboration internationale autour de ce registre, favorisant les échanges entre équipes, et donc ainsi la divulgation des informations et la mise en place d’autres projets collaboratifs.

Il est important que la communauté scientifique communique, et ce projet participe à cet effort. Cependant, lorsque le(s) variant(s) retrouvé(s) sont encore inconnus ou peu documentés, ce qui est fréquent dans le syndrome de Usher, il nous faut utiliser d’autres outils pour déterminer s’ils sont responsables de la pathologie ou non. Tout d’abord, l’impact de ces variations de séquence sur la conformation protéique est prédit. On utilise pour cela divers outils informatiques et l’on en développe parfois. On a vu que l’ADN constitue la molécule porteuse de l’information génétique. Cette information est utilisée par les cellules de l’organisme sous la forme de protéines, qui seront les véritables acteurs. Ainsi, une variation au niveau de l’ADN aura des répercussions au niveau de la protéine codée par le gène (par exemple le gène MYO7A contient l’information permettant de « créer » la protéine myosine 7a). L’objectif est donc de déterminer si ces répercussions sont suffisamment importantes pour altérer la protéine et la rendre non-fonctionnelle ou mal-fonctionnelle. La méthodologie utilisée au laboratoire est décrite dans la publication suivante :

• Baux D, Larrieu L, Blanchet C, Hamel C, Ben Salah S, Vielle A, Gilbert-Dussardier B, Holder M, Calvas P, Philip N, Edery P, Bonneau D, Claustres M, Malcolm S, Roux AF. Molecular and in silico analyses of the full- length isoform of usherin identify new pathogenic alleles in Usher type II patients. Hum Mutat. 2007 Aug;28(8):781-9.

 

En parallèle, depuis Novembre 2006, une nouvelle technique d’étude d’anomalies de séquence a été élaborée permettant d’évaluer l’effet de telles variations sur un mécanisme moléculaire bien particulier : l’épissage. En effet, il est particulièrement ardu de prévoir l’impact d’un variant sur ce mécanisme en utilisant uniquement des outils informatiques. Cette technique permet de simuler ce mécanisme in vitro (« en tube »), ce qui augmente considérablement la fiabilité des informations et nous permet de savoir, non seulement si le variant est à l’origine de la pathologie, mais aussi comment il l’est (ou ne l’est pas). Cette nouvelle technique a permis de mettre en évidence 12 mutations d’épissage dans les gènes USH2A et MYO7A à l’origine de la pathologie, ce qui est considérable. Grâce à ces analyses, nous avons aussi la confirmation que les variants affectant ce mécanisme d’épissage sont plus nombreux qu’on ne le pensait, ce qui nous permet d’avoir une compréhension plus importante de la pathologie, mais aussi d’affiner nos stratégies en fonction de ces données. Ces derniers travaux ont été présentés dans différents congrès à vocation nationale et internationale sous forme de posters, dont voici les principales références :

• • 4èmes Assises de Génétique Humaine et Médicale, Lille, Janvier 2008
  
  
• S.Le Guédard-Méreuze, C. Vaché, J. Vaudaine, L. Larrieu, V. Faugère, FO. Desmet, D. Baux, M. Claustres, AF. Roux, S. Tuffery-Giraud. Variations introniques à des positions peu conservées dans les gènes USH2A et MYO7A: quel effet sur l’épissage ?
  
  
• • 6th Molecular Biology of Hearing & Deafness Conference, Cambridge, Angleterre, Juillet 2007.
  
  
• S. Le Guédard, O. Leroy, C. Vaché, L. Larrieu, D. Baux, V. Faugère, M. Claustres, AF. Roux, S. Tuffery-Giraud, Functional analysis of MYO7A and USH2A splice site alterations.
  
  
• • The European Human Genetics Conference, Nice, France, Juin 2007
  
  
• S. Le Guédard, O. Leroy, M. Faburel, L. Larrieu, D. Baux, M. Claustres, AF. Roux, S. Tuffery-Giraud; Determination of the pathogenicity of USH2A and MYO7A genes variations.
  
  

Ces études feront également l’objet de prochaines publications.

De manière globale, ces travaux nous ont permis de confirmer le rôle pathogène de certaines anomalies de séquence identifiées chez des patients atteints du syndrome de Usher, ce qui représente une aide importante pour le diagnostic de ces patients et la prise en charge des familles. Ces résultats contribuent également à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeu et constituent la base indispensable au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Nous tenons à remercier chaleureusement Madame Monique Roux, l’association SOS Rétinite et ses adhérents ainsi que AG2R pour leur soutien financier, ainsi que pour leurs qualités humaines et relationnelles.