Chapitre 10. Mutations et santé (classe de 1ère, spé SVT)

Les maladies génétiques

Chaque année a lieu le téléthon, un événement caritatif destiné à recueillir des fonds pour aider la recherche sur les maladies génétiques rares (myopathies par exemple) encore appelées « maladies orphelines ».

D’autres maladies génétiques sont plus répandues. La plus fréquente dans les pays occidentaux est la mucoviscidose. 200 enfants atteints naissent chaque année en France. C’est à cette maladie monogénique (un seul gène est muté) que nous allons nous intéresser. L’organe principalement touché est le poumon et donc la fonction respiratoire.

L’effet de la mucoviscidose sur les poumons

 

Les symptômes de la mucoviscidose

 

IRM d’une coupe transversale des poumons. On constate que le poumon droit est en partie détruit par les infections bactériennes répétées dues à la mucoviscidose.

 

La mucoviscidose a pour origine un dysfonctionnement des cellules produisant le mucus à l’intérieur des bronches. Le mucus est visqueux et s’accumule dans les cavités bronchiales puis dans le tube digestif.

A gauche une cavité bronchiale normale, à droite chez un sujet atteint de mucoviscidose. On voit l’épaisseur du mucus à droite.

 

Cellules à mucus dans l’épithélium bronchial. A gauche, normales. A droite atteintes par la mucoviscidose.

 

Le dysfonctionnement des cellules à mucus est du à une mutation subie par le gène codant pour la protéine CFTR. Ce gène est porté par le chromosome 7. La mutation la plus courante est dite ∆F508. C’est une mutation par délétion qui entraine l’élimination de la phénylalanine n°508 comme le montre le document ci-dessous.

 

Les différents niveaux phénotypiques de la mucoviscidose

 

Etude de la transmission d’une maladie monogénique autosomale comme la mucoviscidose

On parle de maladie autosomale lorsque le gène est porté par un autosome (chromosome non sexuel).

Lorsque dans une famille, des cas de maladie génétique sont apparus, il faut, en premier lieu, dresser un arbre généalogique ou pédigrée. Dans l’arbre ci-dessous on constate qu’un couple dont un des membres est malade peut avoir des enfants non malades ce qui signifie que la mutation est récessive. Si les malades sont des deux sexes, on peut affirmer que la mutation est portée par un autosome.

 

On peut ensuite faire un dépistage grâce à l’utilisation de l’électrophorèse de l’ADN lorsqu’un couple dont un des enfants est malade attend un enfant. 

 

On constate que les deux parents sont porteurs sains (on dit qu’ils sont conducteurs de l’anomalie). L’enfant 3 est sain et non porteur, l’enfant 4 est malade car les deux allèles sont mutés. L’enfant 5 est conducteur alors que le 6 est sain et non porteur. Le bébé, quant à lui, sera malade.

Calcul du risque génétique

Il est souvent intéressant de calculer le risque génétique que représente une maladie génétique.

Echiquier de croisement dans le cas d’un couple de porteur sain. Chaque individu peut donner statistiquement le même nombre de gamètes porteurs de la mutation ou non porteur. Le tableau représente les différents génotypes obtenus. A partir de deux parents conducteurs, il y a un risque sur 4 pour que l’enfant soit malade

Revenons à la mucoviscidose. Un individu pris au hasard dans la population a, environ, 1/25 risque d’être porteur sain.

a) Calculez le risque qu’un couple pris au hasard a d’avoir un enfant atteinte de la mucoviscidose.

b) Pour le même couple calculez le risque que l’enfant soit porteur sain.

c) Que devient le risque d’avoir un enfant malade, si l’un des deux parents est porteur sain ?

Correction

Question a

Risque qu’un couple pris au hasard soit conducteur pour les deux membres :

1/25 x  1/25 = 1/625

Risque que ce couple ait un enfant malade

1/625 x 1/4 = 1/2500

Question b

1/625 x 1/2  = 1/1250

Question c

1/25 x 1/4 = 1/100

Quelques éléments de thérapeutique contre la mucoviscidose

Comme tout maladie génétique, la mucoviscidose est actuellement incurable. Actuellement, les traitements visent, avant tout, à améliorer les conditions de vie des patients et leur espérance de vie qui est aujourd’hui de 44 ans environ.

On connaît actuellement 1400 mutations différentes affectant le gène CFTR. Certaines sont rarissimes. La mutation ∆F508 représente à elle seule 69,4 % des cas. Certains médicaments sont spécifiques d’une mutation donnée et n’ont aucune incidence sur les autres. Les recherches se poursuivent.

Les traitements généraux sont les suivants :

— la kinésithérapie respiratoire qui permet l’évacuation du mucus

— la nébulisation d’antibiotiques dans les voies respiratoires qui peut agir sur les infections bactériennes

— lorsque les organes respiratoires sont trop touchés, on peut envisager une greffe de poumon.

Des premiers essais de thérapie génétique concernent aussi la mucoviscidose.