ARTICLE
Résumés recueillis par : G. Chyderiotis
*
* Laboratoire Marcel-Mérieux, avenue Tony-Garnier,
69007 Lyon.
Le conseil scientifique du laboratoire Marcel Mérieux a été
créé en 1998 à l'initiative du docteur Charles Mérieux
pour favoriser les échanges, la recherche et le développement
entre les équipes hospitalo-universitaires et les biologistes du
laboratoire.
Depuis, il s'est réuni à plusieurs reprises dans l'amphithéâtre
Louis Pasteur du laboratoire. Cette année, l'audience de cette
manifestation s'est élargie puisque, le 26 janvier 2001, dans le
grand amphithéâtre de l'École normale supérieure
de Lyon, ont été invités plus de 3 000 biologistes,
pour la première « Journée scientifique du laboratoire
Marcel-Mérieux ».
Le docteur Charles Mérieux qui devait présider cette manifestation,
nous a malheureusement quitté la semaine précédente
et Messieurs Alain Mérieux, Jean-Louis Oger et les conférenciers
ont rendu hommage à cet homme d'exception.
Nous souhaitons que cette journée puisse, en abordant des sujets
d'actualité et de prospective, devenir un moment de rencontre régulier
et privilégié entre biologistes.
Les virus des fièvres hémorragiques
V. Deubel.
Centre de recherche Mérieux-Pasteur à Lyon
La plupart des fièvres hémorragiques sont dues à
des virus que l'on appelle aujourd'hui émergents ou réémergents.
Les virus des fièvres hémorragiques appartiennent à
quatre familles différentes (Arenaviridae, Filoviridae,
Bunyaviridae, Flaviviridae) mais présentent plusieurs
caractéristiques communes.
Les virus se maintiennent dans un hôte animal ou dans un insecte,
appelé réservoir naturel. Ils circulent généralement
selon un cycle enzootique car ils infectent l'animal et n'infectent l'homme
qu'occasionnellement. Les virus sont transmis à l'homme par des
arthropodes hématophages (arbovirus) ou par des micromammifères,
principalement des rats. Les perturbations, généralement
provoquées par l'homme, des écosystèmes dans lesquels
ces virus circulent sont à l'origine des émergences.
S'ils ont des structures et des stratégies de réplication
et de transmission qui sont propres, ces virus des fièvres hémorragiques
possèdent un génome à ARN et une enveloppe lipidique
dans laquelle sont fichées des glycoprotéines virales indispensables
à la reconnaissance des récepteurs cellulaires puis à
leur internalisation dans la cellule.
Il existe chez les virus des fièvres hémorragiques des
similitudes sémiologiques qui peuvent être à l'origine
des confusions cliniques et biologiques rapportées lors de cas
isolés ou au tout début d'épidémie. Après
une période d'incubation de 3 à 7 jours mais pouvant atteindre
3 semaines, les virus provoquent très souvent une fièvre
pseudogrippale, accompagnée ou non de manifestations éruptives
ou hémorragiques, et pouvant aboutir à des complications
cardiovasculaires, digestives, neurologiques, pulmonaires ou rénales.
Dans les cas les plus graves, le malade meurt d'hémorragies internes,
de défaillance multiviscérale, mais le plus souvent de choc
hypovolémique. La mortalité lors de telles pathologies est
généralement supérieure à 10 % et peut atteindre
80 %. Cependant, certains sujets infectés peuvent demeurer totalement
asymptomatiques.
Les mécanismes moléculaires de la pathogenèse associée
aux virus des fièvres hémorragiques sont loin d'être
résolus d'une part, parce que le seul modèle animal est
le primate non humain et, d'autre part, parce que les conditions d'étude
de ces virus nécessitent un laboratoire de haute sécurité
de type P4. Des avancées récentes dans la connaissance des
marqueurs moléculaires de la virulence de certains virus et dans
les mécanismes d'activation des cellules hôtes infectées
indiquent que le tropisme cellulaire et la réponse inflammatoire
sont des facteurs importants dans l'expression de la maladie.
La confirmation de l'étiologie virale ne peut être apportée
que par l'isolement de l'agent causal, soit par inoculation à des
cellules en culture et à des rongeurs, soit par la caractérisation
d'éléments viraux. Les tests les plus spécifiques
et rapides sont l'immunocapture d'antigènes viraux et la RT-PCR.
L'apparition d'anticorps de type IgM est généralement tardive,
voire absente dans les formes mortelles avec certains virus, et procure
des réactions croisées au sein d'une même famille
virale.
La rapidité du diagnostic virologique des fièvres hémorragiques
est un élément primordial dans la prise en charge du malade
par le personnel médical. Dans la majorité des cas, le traitement
est symptomatique. Il est représenté par une réhydratation
et un traitement du choc hypovolémique. Mis à part le traitement
par la ribavirine qui a montré une efficacité certaine chez
de nombreux malades atteints par la fièvre de Lassa, les traitements
sont assez décevants. L'immunothérapie n'a pas montré
son efficacité jusqu'à présent.
Une meilleure connaissance de la physiopathologie des fièvres
hémorragiques et des mécanismes portant atteinte aux cellules
cibles ou conduisant au syndrome hémorragique et au choc hypovolémique,
ouvrira de nouvelles voies pour tenter de combattre efficacement ces maladies.
Une approche pluridisciplinaire, rassemblant les études du virus,
de ses hôtes et de son environnement, reste indispensable à
l'étude approfondie de ces maladies.
Données récentes sur l'aide médicale
à la procréation : du diagnostic pré-implantatoire
aux cellules souches
Y. Ménézo.
Laboratoire Marcel-Mérieux, Lyon
Au tout début des années 1980, la fécondation in
vitro avait d'abord pour objet de traiter l'infertilité féminine,
essentiellement liée à l'obstruction des trompes. Par la
suite, les anomalies plutôt mineures du sperme ont pu être
corrigées par cette technique. L'ICSI, micro-injection intraovocytaire
du spermatozoïde (ICSI) a permis de dépasser les stérilités
d'origine masculine plus sévères, sans pour autant permettre
de toutes les résoudre.
La technique de culture prolongée jusqu'au stade blastocyste
permet de réaliser une sélection des meilleurs embryons
in vitro. Les embryons sont alors transférés 5 à
6 jours après la mise en fécondation, ils ont 100 à
200 cellules. Cette technique a permis de réduire le nombre des
embryons replacés et par là même de réduire
les grossesses multiples de rang élevé.
Des facteurs maternels et paternels associés ou non (épigénétiques),
à des problèmes cytogénétiques, affectent
la formation des blastocystes. Cette technologie permet, pour une partie
des couples porteurs de translocations, d'éviter un diagnostic
pré-conceptionnel et/ou pré-implantatoire.
Le diagnostic pré-conceptionnel consiste à réaliser
une étude sur le(s) globule(s) polaire(s). Le diagnostic pré-implantatoire
(DPI) fait intervenir une biopsie de deux blastomères d'un embryon
à 8 cellules obtenus 72 heures post micro-injection. Les blastomères
biopsiés sont analysés soit par hybridation in situ
fluorescente (FISH), pour les risques chromosomiques, soit par génétique
moléculaire. Le DPI peut être réalisé sur des
biopsies au stade blastocyste : cette technique permet, du fait du plus
grand nombre de cellules prélevées, de réduire les
risques d'artefacts. Près de 1 000 DPIs ont été réalisés
en Europe ces trois dernières années et probablement un
nombre identique pour le reste du monde.
Les blastocystes sont à l'origine des cellules souches totipotentes
: elles sont dérivées des cellules du bouton embryonnaire
et susceptibles de se développer et de se différencier en
tous types de tissus, pour peu que les facteurs de croissance et de différenciations
soient parfaitement identifiés. Elles ont été isolées
et cultivées notamment par des équipes américaines,
australiennes et israéliennes. Des premières différenciations
en cellules nerveuses ont été ébauchées. Elles
peuvent être ainsi considérées comme des outils thérapeutiques
majeurs de « réparation » d'organes lésés.
Elles constituent par ailleurs, des vecteurs d'intérêt capital
pour la thérapie génique.
Génétique, hémostase et
thromboses veineuses
M. Samama.
Laboratoire LCL, Paris
L'essor des techniques moléculaires appliquées à
la génétique humaine remonte au début des années
1980 et a permis en moins de 20 ans d'aboutir au séquençage
complet du génome humain. Dans le domaine clinique, les connaissances
qui découlent du séquençage du génome humain
seront à l'origine de nouveaux tests génétiques qui
modifieront profondément les pratiques médicales. Ces tests
génétiques permettent déjà de confirmer un
diagnostic ou d'anticiper la survenue d'une maladie. L'hémostase
et la thrombose ont bénéficié de ces progrès.
Le caractère génétique et l'expression particulière
dans le sexe masculin de maladies hémorragiques telles que l'hémophilie
étaient déjà bien connues bien avant les lois de
Mendel datant de 1866. En revanche, dans les thrombophilies héréditaires,
le rôle d'une altération de la coagulation, longtemps soupçonné,
n'a pu être affirmé pour la première fois qu'en 1965.
La biologie moléculaire a fait son entrée en hémostase
et thrombose avec la découverte de la mutation homozygote du fibrinogène
Detroit en 1968 responsable d'une dysfibrinogénémie.
Depuis, de nombreuses mutations et polymorphismes ont été
décrits pour chaque facteur de la coagulation rendus souvent responsables
de phénotypes pathologiques avec une altération qualitative
et/ou quantitative de la synthèse de ces différentes glycoprotéines.
Ces travaux ont apporté une aide appréciable au diagnostic
et ont, souvent, permis de comprendre le déterminisme d'observations
aussi surprenantes que l'hémophilie féminine ou le caractère
sporadique de certaines hémophilies.
Plus récemment, une douzaine d'altérations génétiques
responsables d'une prédisposition aux accidents thrombo-emboliques
veineux a été identifiée permettant d'expliquer plus
d'un tiers des accidents jugés souvent insolites. D'autres mutations
restent à découvrir.
La mutation porte sur les gènes des inhibiteurs physiologiques
de la coagulation, antithrombine, protéine C, protéine S
ou sur les gènes des facteurs procoagulants, soit en diminuant
leur sensibilité aux inhibiteurs physiologiques (facteur V), soit
en entraînant une synthèse exagérée (facteur
II ou prothrombine, facteur VIII, facteur IX, facteur XI). Toutefois,
une origine génétique n'a pas été prouvée
à l'heure actuelle pour les facteurs VIII, IX et XI.
Dans leur ensemble, l'expression clinique des thrombophilies est liée
à l'existence d'anomalies monogéniques ou multigéniques
présentes à l'état hétérozygote ou
homozygote. La présence soupçonnée de gènes
protecteurs, à côté des mutations prothrombotiques,
pourrait expliquer l'hétérogénéité
de l'expression clinique des thromboses aussi bien veineuses qu'artérielles.
Une nouvelle avancée de la biologie moléculaire a permis
de résoudre une véritable énigme relative au double
déficit héréditaire en facteur V et en facteur VIII.
En effet, la fréquence de ce double déficit était
supérieure à celle attendue compte tenu de la rareté
de chacun de ces deux déficits isolés ; par ailleurs, aucune
anomalie sur le gène des facteurs V et VIII n'était observée.
Dès 1998, la biologie moléculaire apporte une solution en
impliquant une mutation au niveau d'une lectine chaperon, ERGIC 53 (endoplasmic
reticulum Golgi intermediate compartment). Celle-ci joue un rôle
important, quoique non exclusif dans le trafic intracellulaire des protéines.
Ainsi, pour la première fois, un déficit héréditaire
en facteur de la coagulation n'est pas lié à une altération
de son gène spécifique, mais à une mutation d'un
gène différent intervenant dans le transport de glycoprotéines
(facteur V et facteur VIII) véhiculés dans le compartiment
intracellulaire avant d'être sécrétés hors
de la cellule.
D'un point de vue très pratique, en laboratoire d'analyses spécialisées,
deux groupes d'altérations doivent être distingués
:
- celles dont la localisation invariable sur le gène considéré,
telles les thrombophilies facteur V Leiden ou facteur II, rend le diagnostic
aisé ;
- celles dont les mutations nombreuses telles l'antithrombine, la protéine
C ou la protéine S pour lesquelles l'aide diagnostique, quoique
essentielle, dans l'interprétation des niveaux plasmatiques en
zone douteuse relève encore de rares laboratoires de recherche.
Ainsi, l'avancée de la médecine est étroitement
liée à celle de notre discipline. Le rôle du biologiste
ne doit pas se limiter à la mesure de paramètres biologiques.
Il est valorisé par sa participation incontournable au diagnostic
de certaines affections.
Génétique et cancer : « Qu'avons-nous
appris par l'étude génétique dans les formes familiales
du cancer du sein et de la thyroïde ? »
G. Lenoir.
IRC, Lyon ; Institut Gustave-Roussy, Villejuif
Entre la génétique et le cancer, les liens sont indissociables
: tous les cancers résultent de l'accumulation de mutations somatiques
conduisant un clone cellulaire à proliférer de façon
anarchique. La grande majorité des cancers sont considérés
comme sporadiques. La notion de prédisposition génétique
au cancer doit être considérée dans trois grands cadres.
Le premier est celui des syndromes héréditaires prédisposant
au cancer. Pour ces syndromes clairement identifiés phénotypiquement
et génétiquement, le cancer peut être soit l'élément
primordial, soit une complication de la maladie héréditaire.
Les exemples les mieux connus sont : la neurofibromatose de type 1 (ou
maladie de von Recklinghausen), la polypose adénomateuse familiale,
les néoplasies endocriniennes multiples de type 1 ou 2, mais aussi
le xeroderma pigmentosum, ou l'ataxie télangiectasie. Le deuxième
cadre est celui des formes familiales de cancer. Il s'agit le plus souvent
d'agrégations de cancers fréquents dans la population générale.
Parfois un seul type de cancer est impliqué, dans d'autres cas,
des localisations extrêmement variées sont associées.
Par comparaison aux syndromes, la difficulté vient ici du fait
que l'on ne dispose pas d'autres associations phénotypiques, d'autres
indicateurs de la prédisposition héréditaire. Pour
la plupart des cancers, des agrégations familiales pouvant résulter
d'une prédisposition génétique ont été
rapportées. C'est le cas en particulier pour les cancers du sein,
de l'ovaire, du côlon, de la prostate et aussi du mélanome.
Le troisième cadre des prédispositions génétiques
au cancer est celui correspondant à la notion de terrain, de «
susceptibilité » : dans ces cas, pas d'aspect familial pouvant
servir d'indicateur à la prédisposition héréditaire.
Parmi les mécanismes de prédisposition impliqués
dans ce cadre, on peut citer les polymorphismes des systèmes métaboliques
de détoxification des carcinogènes ou de réparation
de l'ADN, qui feront que pour une exposition donnée à des
carcinogènes, deux individus pourront subir des conséquences
néfastes à des degrés très divers.
Au cours des 10 dernières années, les bases moléculaires
et génétiques des syndromes héréditaires prédisposant
au cancer et d'une grande partie des formes familiales majeures de cancer
ont été élucidées. D'un point de vue fondamental,
cela a conduit à revoir complètement les voies essentielles
du déterminisme du cancer. Quelles sont les implications médicales
? On peut tout d'abord espérer que l'identification des bases moléculaires
des prédispositions au cancer puisse conduire à des démarches
thérapeutiques nouvelles, mais c'est surtout dans le domaine du
dépistage et de la prévention que les retombées sont
immédiates. Un nouveau volet de la génétique médicale
prend une importance certaine : l'oncogénétique. Les découvertes
des gènes de prédisposition au cancer du sein, au cancer
du côlon, ont permis de définir de nouveaux syndromes.
On peut alors, dans certains cas, par la recherche de mutations germinales
délétères, proposer aux individus appartenant à
des familles à haut risque une surveillance adaptée, basée
sur une quantification du risque qui n'est plus empirique.
La compréhension des bases physiopathogéniques des prédispositions
pourra-t-elle conduire aussi à des stratégies de chimioprévention
rationnelles : cela n'est pas impossible. Ce nouveau volet de la génétique
voit juste le jour. À l'aide d'exemples comme ceux des formes familiales
de cancer médullaire de la thyroïde, ou de cancer du sein,
nous aborderons l'intérêt et les limites du dépistage
génétique pour ces pathologies.
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