ARTICLE
Le diabète sucré est une maladie qui atteint environ 4
% des sujets européens et une personne sur 10 risque d'en développer
un dans un avenir proche. Il représente donc un enjeu médical
et socio-économique important. Les diabètes de type I et
II sont des maladies polygéniques à composante environnementale,
c'est-à-dire présentant deux facettes complémentaires
: la première environnementale prépondérante, l'autre
impliquant plusieurs gènes dont les produits jouent un rôle
le plus souvent mal connu dans l'apparition de la maladie. Si le diabète
de type II représente la majorité des diabètes (environ
85 %), son processus physiopathologique est très difficile à
appréhender du fait de son hétérogénéité.
Ainsi moins de 10 % des facteurs génétiques à risque
pour le diabète de type II sont actuellement connus alors que 60
% de ceux du type I peuvent être utilisés pour la prédiction.
C'est pourquoi nous limiterons notre propos aux facteurs génétiques
de risque pour le diabète de type I et à leur implication
dans la prédiction de la maladie.
Bien que le diabète de type I survienne le plus souvent chez
des sujets jeunes n'ayant pas d'antécédents familiaux notables,
de nombreux arguments sont en faveur d'un aspect génétique
de la maladie. Le moyen le plus simple de le démontrer est d'étudier
son mode de « transmission ». Sa prévalence globale est
comprise en France entre 0,4 et 0,6 % suivant les régions. Quand
un enfant est atteint, ce risque passe globalement à 7 % pour les
autres enfants de la famille ; quand un parent est atteint, le risque
est de 6 % pour les frères et surs. Le taux de concordance
de la maladie entre jumeaux monozygotes n'est que de 35-40 % [1]. Ce taux
représente la part maximale de la génétique dans
la maladie. En effet, la pénétrance des facteurs génétiques
est certainement surestimée car les jumeaux ont plus de facteurs
environnementaux communs que des individus isolés et certains jumeaux
présentant tous les gènes prédisposants n'expriment
pas la maladie.
L'implication des facteurs environnementaux peut être facilement
démontrée par des observations épidémiologiques
telles que des variations d'incidence suivant les régions non expliquées
par la génétique (gradient Nord-Sud) et les origines ethniques
des groupes étudiés. De plus, les modèles expérimentaux
tels que la souris NOD font état d'un ralentissement de l'apparition
du diabète dû soit à un régime pauvre en acides
gras essentiels, soit à l'action de certains virus.
En fait, on ne peut séparer le caractère environnemental
et celui de la génétique et la part de chacun est très
difficile à aborder. C'est pourquoi, l'ensemble des travaux qui
se sont intéressés à l'aspect génétique
n'ont pu prendre en compte ces facteurs environnants.
Les études de la génétique du diabète de
type I se sont en fait déroulées en deux étapes consécutives
à l'évolution des méthodes d'analyse disponibles
(technologiques, biologiques voire statistiques). Dans un premier temps,
l'identification des gènes était basée sur la recherche
de gènes candidats, c'est-à-dire de gènes impliqués
dans des mécanismes liés à la maladie. Dans un deuxième
temps, l'approche a été beaucoup plus globale impliquant
une étude complète du génome. Cette phase a identifié
des loci génétiques en tant que pièces d'un puzzle
qu'il reste maintenant à reconstituer. Ces études ont permis
d'identifier et d'évaluer des marqueurs utilisés en pratique
clinique prédictive.
La
recherche de gènes candidats
Le diabète de type I (insulinodépendant) s'oppose au diabète
de type II (non insulinodépendant) par son caractère de
maladie auto-immune. À ce titre, les gènes codant pour le
complexe majeur d'histocompatibilité présentent naturellement
un rôle important dans la maladie. Ce sont les gènes candidats
par excellence.
Rôle du complexe majeur d'histocompatibilité
* Mise en évidence
La mise en évidence de la susceptibilité associée
à HLA a été possible grâce à des études
de concordance dans des familles multiplex (familles comportant plus d'un
propositus) [1]. Ainsi on a pu montrer que le risque global de devenir
diabétique parmi les fratries était multiplié par
quatre en cas de génotype HLA identique à celui du propositus
et avec la même combinaison HLA DR3/DR4. L'autre méthode
d'analyse, complémentaire de la première, est l'étude
d'association cas/témoins dans les populations. Ainsi un grand
nombre de groupes de différentes origines ethniques a été
étudié ce qui a permis de comprendre l'hétérogénéité
génétique de la susceptibilité [2].
* Généralités sur le système
HLA
Le locus HLA situé sur le bras court du chromosome 6 est composé
d'un très grand nombre de gènes codant pour des molécules
à structure et fonction variées [3, 4]. Classiquement, le
terme de molécules HLA comprend les molécules fonctionnelles
de la réponse immune qui sont des glycoprotéines impliquées
dans la présentation d'antigènes aux lymphocytes T (molécules
HLA A, B, C et D). D'autres protéines sont également produites
au niveau de ce locus. La plupart d'entre elles sont impliquées
dans la réaction immunitaire soit en tant que facteur spécifique
(cas du TNFalpha), soit en tant que molécule nécessaire
à l'expression des molécules HLA (figure
1). La description du locus est amplement documentée [3,
4] et nous n'en retiendrons que les aspects importants pour l'interprétation
clinique : le grand nombre d'allèles dû au polymorphisme
de chaque gène, le déséquilibre de liaison limitant
le nombre d'haplotypes.
* Historique : la sérologie
Dans les années 1970, les études de familles et de populations
réalisées par des techniques sérologiques ont permis
de montrer une association positive avec les spécificités
HLA de classe I (B8 et B18) et, au contraire, une résistance conférée
par la spécificité B15 [5]. Quelques années plus
tard, la disponibilité d'anticorps reconnaissant des spécificités
de classe II a permis d'aborder le polymorphisme de classe II. Ainsi,
les spécificités DR3 et DR4 ont été retrouvées
considérablement augmentées chez les diabétiques
insulino-dépendants par rapport aux témoins (90 % des diabétiques
insulinodépendants, 30 % des témoins) et, plus particulièrement,
la combinaison hétérozygote DR3/DR4 témoignant d'un
effet synergique des deux spécificités [6]. Au contraire,
la spécificité DR2 était reconnue comme conférant
une résistance à la maladie. Mais ces associations caractérisant
les populations caucasiennes n'ont pas été retrouvées
chez les Africains dont la susceptibilité au diabète insulinodépendant
est associée à DR7 et DR9, ni chez les peuples d'Asie (DR4
et DR9).
* Typage moléculaire et identification
de DQbeta57
En 1988, l'avènement des techniques de biologie moléculaire
a permis d'affiner considérablement les connaissances sur les marqueurs
HLA et d'étendre les études au locus de classe II DQ situé
à proximité de DR et en déséquilibre de liaison
avec ce dernier. Ainsi, par séquençage, Todd et McDevitt
ont décrit un polymorphisme informatif situé en position
DQbeta57 du gène DQB1, puis en DQalpha52 [7]. La présence
d'une alanine en DQbeta57 et d'une arginine en DQalpha52 confère
une susceptibilité alors qu'un aspartate en DBbeta57 et une sérine
ou histidine en DQalpha52 confère une résistance. Cette
observation est confirmée chez les modèles animaux comme
la souris NOD, chez qui l'analyse des séquences du complexe majeur
d'histocompatibilité conduit aux mêmes polymorphismes. Cette
découverte a été le catalyseur d'un grand nombre
de travaux grâce à l'analyse simple et rapide par biologie
moléculaire (PCR) des séquences polymorphes de la région
DQ.
Par ailleurs, on assista à l'émergence d'hypothèses
fonctionnelles sur l'implication directe de ces acides aminés sur
la présentation immune. S'en suivirent de nombreux travaux sur
la modélisation moléculaire de la poche antigénique,
le mimétisme moléculaire entre des séquences de la
molécule HLA DQ et plusieurs antigènes viraux [8]. Mais
ce concept moléculaire restreint à deux positions est considéré
comme trop simpliste et réducteur. En effet, il n'explique ni l'effet
hétérozygote DR3/4, ni les variations de risque conférés
par des allèles codant pour un même acide aminé en
DQalpha52 et DQbeta57 [9]. De plus, des études fonctionnelles plus
récentes de liaison peptidique n'ont pas révélé
de liaison préférentielle à ces positions 52 et 57
de DQ [10].
* Intérêt
du sous-typage DRB1
Depuis 1992, les progrès réalisés dans le sous-typage
moléculaire du locus DRB1 ont permis de subdiviser la spécificité
DR4 en sous-groupes alléliques à risque DRB1*0401,*0402,
0405 et protecteurs HLA-DRB1*0403, *0406 et cela indépendamment
du statut du DQ associé DQB1*0301(Asp57 protecteur) ou DQB1*0302
(Ala57) [11]. En fait, la susceptibilité apparaît associée
plus fortement à DR4 qu'à DQB1*0302 alors que c'est l'inverse
pour la protection : DQB1*0602 conférant une protection dominante
par rapport à DR2.
Plus récemment, il a également été précisé
que d'autres allèles DR confèrent un risque : il s'agit
de DR8 et du groupe DR2*16 tous deux pourtant associés à
des DQB Asp+ 57 protecteurs [12]. Ces données récentes remettent
donc en cause le dogme réducteur de DQB1 57.
Ces différents travaux montrent le danger de focaliser l'attention
sur un allèle donné et a fortiori sur une position,
comme cela fut le cas pour DQB57. Ainsi, il faut plutôt raisonner
en termes d'haplotypes étendus à risque incluant la classe
I, la classe II et d'autres marqueurs voisins situés également
dans la région HLA : la classe III.
* Analyse des haplotypes HLA étendus
Des études réalisées dans la recherche d'association
HLA et maladies intéressent non seulement le diabète mais
également d'autres maladies à composante auto-immune. Elles
ont montré une fréquence élevée d'allèles
nuls C4AQ0 et C4BQ0 associés aux haplotypes à risque B8-DR
3 et B18-DR3 [13]. Parallèlement, une baisse d'expression sérique
de la protéine C4 était observée préférentiellement
chez les patients. Une diminution de l'activité du C4, qui intervient
dans la neutralisation des virus et la dissolution des complexes immuns,
pourrait contribuer au développement du diabète mais également
à celui d'autres maladies auto-immunes. Cependant, ces résultats
restent ouverts à la discussion et n'apportent pas d'information
clinique pratique.
Tout ce qui vient d'être décrit parle de polymorphisme,
c'est-à-dire d'hétérogénéité
au niveau de l'ADN. Il faut également tenir compte de la régulation
des molécules HLA exprimées. Celle-ci peut se faire de trois
façons : par des facteurs de régulations (TNF, HSP70...),
par des séquences régulatrices situées en amont du
gène concerné (séquences DQCAR), par des molécules
favorisant la maturation des molécules HLA (LMP, TAP, DM, HSP70).
L'implication de la régulation dans la susceptibilité au
diabète est d'autant plus importante que plusieurs des molécules
modulatrices sont elles-mêmes produites au sein du locus HLA.
Les gènes TNFalpha et beta codant pour la molécule TNF
sont des gènes polymorphes situés également dans
la classe III et dont certains allèles ont été décrits
comme à risque en association avec DR3 [14]. Cette association
n'est pas anodine. En effet, DR3 est fortement associé à
l'auto-immunité et le TNF est une cytokine directement impliquée
comme médiateur cellulaire de l'immunité. Le fait que les
gènes correspondants se situent dans la région HLA est un
phénomène unique. Une étude récente d'expression
de TNF dans des monocytes murins fait état d'un lien entre la production
accrue de TNF et la présence de DR3 et, au contraire, d'une baisse
de production de TNF en cas de DR2 (protecteur) [15]. L'expression des
gènes HLA-DR et TNF apparaît donc étroitement liée.
La présence du gène des HSP70 dans le locus HLA n'est
sans doute pas un hasard puisque ces molécules chaperonnes jouent
un rôle important dans le contrôle du déroulement du
processing antigénique et de la présentation des
peptides par les molécules HLA (classe I et II). De même
que pour le TNF, il existe une forte association entre un polymorphisme
de la région régulatrice des HSP70 et HLA DR3 [16]. Le mécanisme
d'intervention de l'ensemble de ces molécules se fait probablement
par un phénomène non spécifique pour la maladie et
est simplement le témoin d'une réaction auto-immune.
La recherche d'un polymorphisme au niveau de la zone de régulation
du gène DQB n'a pas montré d'intérêt particulier
bien que des séquences de type microsatellites (séquences
DQCAR) aient été décrites [17].
Les molécules TAP et DM sont impliquées dans le transport
intracellulaire des peptides et dans leur liaison aux molécules
HLA de classe I et de classe II respectivement [18]. L'analyse de leur
polymorphisme a été largement abordée dans le diabète,
mais également dans d'autres maladies [19] et a donné, malgré
l'espoir suscité, des résultats plutôt décevants
faisant état d'une association secondaire et résultant plutôt
d'un déséquilibre de liaison entre HLA-DQ, DR et ces marqueurs
[20].
* HLA et hétérogénéité
clinique
La notion de susceptibilité ne se limite pas à définir
le risque de développement d'une maladie chez un sujet, mais s'intéresse
également aux formes d'expression de celle-ci : latence, âge
de survenue, complications.
Ainsi il a été montré une implication forte de
HLA pour des âges de survenue très précoces [21].
D'une manière générale, plus l'âge de survenue
est jeune dans une famille à risque, plus la part génétique
est élevée. Par ailleurs, on distingue des haplotypes dits
« jeunes » car retrouvés chez des enfants avant l'âge
de 15 ans : il s'agit de la classique combinaison DR3/4 DQB1*0201/*0302
[21]. Pour les gènes de classe I, l'allèle A24 [22] ainsi
que d'autres polymorphismes [23] ont été récemment
associés à des formes cliniques avec latence courte. Chez
les personnes développant un diabète plus tardif appelé
type 1 « lent », l'effet hétérozygote DR3/DR4
disparaît [24].
Peu d'études rapportent l'association entre sévérité
et polymorphisme HLA. Néanmoins, une étude récente
fait état d'une association entre DQB1*0201/*0302 et une rétinopathie
sévère et précoce [25].
* Mode de transmission liée à HLA
La détermination du mode de transmission des allèles HLA
a été étudiée pour évaluer le risque
dans une fratrie ou dans une descendance. Les résultats sont contradictoires
et montrent dans les familles une distorsion de la transmission des allèles
DR3 et DR4 qui sont plus fréquemment transmis aux enfants atteints
qu'à la fratrie saine [26]. Par ailleurs, plusieurs études
ont montré une transmission préférentielle du DR3
maternel et du DR4 paternel aux enfants à risque [26, 27]. Plus
récemment a été décrite une hétérogénéité
de transmission du DR3 maternel en fonction du polymorphisme DPB1 associé
[12]. À ce jour, le rôle de DPB1 dans la susceptibilité
au diabète insulinodépendant avait été très
peu évoqué dans la littérature et apparaissait très
mineur par rapport au rôle de DQ et DR. En revanche, l'analyse de
la transmission des haplotypes étendus DP-DQ-DR apporte des données
prometteuses car elles mettent le doigt sur les phénomènes
de recombinaison méïotique différents pour les haplotypes
paternels et maternels.
Comme nous venons de le voir, de nombreuses données sont disponibles
sur l'association entre les gènes du locus HLA et le diabète
insulinodépendant. Quelles sont celles utilisables dans un cadre
clinique ? Les gènes HLA « non classiques » (TAP, LMP,
TNF...) présentent le plus souvent des allèles associés
au diabète mais de manière non informative. Ainsi, seuls
les gènes HLA de classe II DRB1, DQA1, DQB1 sont les marqueurs
utilisables en pratique prédictive. L'attitude actuelle laisse
de côté la notion d'acide aminé protecteur ou à
risque (aspartate ou alanine en position 57 de la chaîne DQbeta)
au profit de groupes d'allèles classés protecteurs ou à
risque.
Les
autres gènes de l'auto-immunité
L'implication des gènes HLA dans la maladie est « évidente
» et a été largement documentée. Il faut cependant
concevoir que les molécules codées par le système
HLA ont essentiellement un rôle de présentoir et ne sont
pas en fait les molécules actives dans la réaction immunitaire.
Elles ne peuvent donc justifier à elles seules la nature auto-immune
de la maladie [28]. C'est pourquoi d'autres gènes dont les produits
sont impliqués dans la réaction immunitaire ont été
étudiés.
Le complexe molécule HLA-peptide est présenté par
la cellule présentatrice d'antigène au lymphocyte T au niveau
de récepteurs appelés TCR ou T cell receptors (figure
2). Ces récepteurs [29, 30] sont exprimés à
la surface des cellules T matures. Ils sont spécifiques d'un individu
car ils sont le produit de réarrangements géniques survenus
sur plusieurs gènes durant la phase de maturation des thymocytes
(figure 3). Ils appartiennent
à la famille des molécules antigènes et, à
ce titre, sont composés de deux chaînes (alpha et beta) et
de régions variables (Valpha et Vbeta) et constantes (D, J et C
pour chaque chaîne). Le rôle et le caractère polymorphe
de ces molécules en font de bons candidats pour la susceptibilité
aux maladies auto-immunes. Les études réalisées sur
le polymorphisme de la chaîne alpha du TCR codée au niveau
du chromosome 14 (14q11) se sont toutes révélées
négatives. Celles réalisées sur la chaîne beta
codée au niveau du chromosome 7 (7q35) ont montré des résultats
divergents. Un polymorphisme au niveau du segment Cb (appelé CbBgl
II) a été retrouvé, mais n'est actuellement plus
admis comme étant associé au diabète de type I. Ainsi,
il ne semble pas que les récepteurs T présentent une implication
génétique directe dans la maladie. Ces résultats
n'excluent cependant en aucune façon un rôle potentiel indirect.
En effet, le phénomène de maturation des lymphocytes T implique
de nombreux réarrangements au niveau de l'ADN et le patrimoine
génomique de la cellule mature sera différent de celui présent
dans la cellule T immature. Nous sommes en présence d'un mécanisme
où interviennent des protéines polymorphes mais ce polymorphisme
n'est pas dirigé par des règles génétiques
mais par celles du hasard de la sélection thymique.
Un autre partenaire de la réaction immunologique à avoir
été suspecté est la région des chaînes
lourdes des immunoglobulines [29, 30] codée au niveau du chromosome
14 (14q23.3). Sans entrer dans le détail, il existe un polymorphisme
important au niveau de ces régions, mais les déséquilibres
de liaison majeurs font que le nombre d'haplotypes trouvés chez
les Européens se limite à quatre : Gm23,5, Gm5,
Gm1 et Gm1,2. Ces haplotypes regroupent en fait
les allèles codant pour chaque type de chaîne lourde des
IgG (gamma1 à gamma4). Ici encore, il ne semble pas qu'il y ait
d'association directe entre ces régions géniques et la maladie.
Les seules observations sont des augmentations de fréquence des
allèles des gènes g1 et g2 en fonction des allèles
HLA. Ainsi, les sujets DR3/DR4 semblent présenter plus fréquemment
les allèles Gm1 et Gm2 codés par le gène g1 des chaînes
lourdes, et moins fréquemment l'allèle Gm23 codé
par le gène g2. Cette variation de fréquence des allèles
Gm pourrait également être due à une association avec
certains allèles des gènes codant pour le récepteur
T.
Tous ces résultats hétérogènes témoignent
de la complexité de la réaction auto-immune. Aucun des gènes
précités n'a pu montrer d'intérêt pratique
dans le dépistage.
Rôle du locus du gène de l'insuline
De nombreux facteurs montrent que le caractère génétique
du diabète de type I n'est pas uniquement lié au système
HLA et limiter cette maladie à une maladie auto-immune semble quelque
peu réducteur. Avant les approches par étude systématique
du génome, le deuxième gène candidat était
le gène de l'insuline [29, 31].
La région codant pour l'insuline est située sur le chromosome
11 (11p15.5) et les premières descriptions de polymorphismes l'ont
initialement rattachée au diabète non insulinodépendant.
Le polymorphisme de cette région comprend en fait deux types de
variations. D'une part, les travaux de Lucassen et Julier [31, 32] ont
montré l'existence de mutations ponctuelles en amont et dans le
gène de l'insuline. Certaines de ces mutations sont retrouvées
plus fréquemment chez les sujets diabétiques de type I.
L'autre variation du locus de l'insuline est l'existence de séquences
appelées minisatellites. Ces séquences sont formées
d'unités répétitives de 14 paires de bases, en nombre
plus ou moins important et créant ainsi trois classes : classes
I, II et III présentant respectivement 40, 85 et 157 unités
en moyenne [29, 33, 34]. Les différentes études épidémiologiques
tendent à montrer la présence plus fréquente de la
classe I chez les sujets diabétiques. Dans chacune des classes,
il a été possible d'isoler un certain nombre d'allèles
en fonction du nombre précis d'unités répétitives.
Alors que l'allèle nommé 307 de la classe 3 est le plus
fréquent dans la population caucasienne prise en tant que témoin,
l'allèle le plus représenté chez les enfants insulinodépendants
est l'allèle nommé 814 de la classe I. Ces études
de sous-typages restent de toute façon peu nombreuses et ne peuvent
être prises en compte actuellement dans la prédiction de
la maladie. Ces résultats sont à rapprocher de ceux de Bennett
[35] qui montraient des variations d'expression in vitro du gène
de l'insuline en fonction de la classe de VNTR. Comme nous le voyons,
le polymorphisme de ce locus est très complexe et les études
sur les populations et les familles ont permis de définir trois
haplotypes principaux associant VNTR et sept polymorphismes de restriction.
Dans le cadre de ces maladies polygéniques, il semble important
de déterminer les interactions potentielles entre les différents
facteurs génétiques incriminés. Les données
fournies par le polymorphisme du locus du gène de l'insuline sont
beaucoup plus récentes et, de ce fait, leur rôle en tant
que marqueur biologique prédictif n'est pas encore bien établi.
Actuellement le polymorphisme du locus du gène de l'insuline est
utilisé au centre de dépistage du diabète de type
1 comme marqueur complémentaire à HLA dans les familles.
Approche génomique
globale
Difficultés d'analyse
En fait, le caractère génétique du diabète
de type I ne se limite pas aux loci HLA et à celui de l'insuline.
Les études par gène candidat ont été fortement
limitées par les biais de stratification des études (démultiplication
des sous-groupes étudiés), les faibles valeurs statistiques
obtenues et la difficulté de reproduire les résultats dans
des populations différentes. La découverte, à la
fin des années 1980, des microsatellites (marqueurs présents
dans la plupart des génomes d'eucaryotes pouvant être rapidement
analysés par les techniques d'amplification génique) a permis
d'analyser des marqueurs régulièrement disposés sur
le génome et de rechercher tous les loci potentiellement impliqués
dans la maladie. Ces travaux ont été facilités par
les premières expériences réalisées sur les
souris NOD [36]. Ces connaissances, les avances technologiques (automatisation
des techniques de génotypage) et la mise en commun de banques d'ADN
de familles ont rendu possible une recherche plus globale de toutes les
régions génomiques impliquées dans le diabète
de type I [37].
Dans ce type d'étude, deux facteurs sont fondamentaux : les critères
phénotypiques des familles et le rôle des analyses statistiques.
En fait, d'après Todd [38], il semble que les résultats
actuellement décrits soient « préliminaires »
puisque cet auteur estime que tant qu'il n'y aura pas un minimum de 1
000 familles étudiées, il sera très difficile de
définir précisément tous les loci incriminés.
Pour donner une idée des limites actuelles, on estime que dans
des conditions classiques d'une étude réalisée sur
400 familles, on peut identifier des régions d'environ 5 à
20 cM contenant 250 à 1 000 gènes. La méthode globale
d'analyse du génome a été initialement faite sur
96 familles choisies de façon particulièrement stricte :
familles multiplexes (plusieurs cas dans la famille) avec un premier enfant
atteint avant l'âge de 17 ans, le deuxième avant 29 ans,
origine ethnique caucasienne certaine : 289 marqueurs ont permis la réalisation
de la carte avec un pourcentage d'espacement entre marqueurs de 11 cM.
L'étude a été complétée par celles
d'autres familles (186 familles anglaises et américaines).
Les résultats
Au total, 20 loci génétiques ont été retenus,
dont les principaux sont décrits dans le tableau
1. Comme on pouvait s'y attendre, les deux loci principaux retrouvés
sont celui du système HLA et celui du gène de l'insuline
[37]. Dans ces études fondées sur des familles multiplexes,
la participation du locus à la maladie est évalué
par un rapport de risque (lambdas = risque d'un frère d'un sujet
atteint/prévalence de la maladie). Dans le cas du diabète
de type I, le lambdas global est de 15 (risque dans la fratrie : 6 % ;
prévalence de la maladie : 0,4 %). Ce rapport de risque global
ne préjuge pas du modèle d'interaction entre les différents
marqueurs isolés (modèle additif ou multiplicatif).
Le calcul des lambdas spécifiques pour le locus IDDM1 (locus
du système HLA) est de 3,1, ce qui correspond à une contribution
de l'ordre de 42 % dans la maladie. La part du locus de l'insuline (IDDM2)
est plus faible, de l'ordre de 10 %. L'identification du polymorphisme
du gène de l'insuline (lié aux VNTR) à IDDM2 (locus
situé en 11p15) a été récemment critiquée
par Doria et al. [41] car d'autres gènes comme celui de
la tyrosine hydroxylase situés également au niveau du chromosome
11 ne peuvent être exclus.
Description de nouveaux loci
Sur les 18 autres loci, 7 semblent être confirmés. Actuellement,
on ne peut se limiter qu'à émettre des hypothèses
quant aux gènes incriminés et cela par notion de proximité
entre le locus hypothétique et un gène qui potentiellement
pourrait être impliqué dans la maladie [37, 39]. Ainsi, les
glutamates déshydrogénases (GAD1 et GAD2) sont codées
par des gènes proches de marqueurs identifiés respectivement
sur les chromosomes 2 et 10. L'implication de ces enzymes dans le diabète
de type I en font de bons candidats. Il en est de même pour d'autres
gènes comme celui de la superoxyde dismutase (chromosome 6), celui
du récepteur des strogènes (chromosome 6) ou pour
le locus codant pour les groupes sanguins Kidd (chromosome 18). La recherche
s'oriente maintenant vers l'identification de ces gènes en utilisant
d'autres marqueurs moins espacés permettant d'affiner la position
du locus responsable.
CONCLUSION
Dans l'ensemble des maladies polygéniques, le diabète de
type I représente une affection dont la part génétique
est une des mieux connues si on en veut pour preuve le nombre de publications
annuelles depuis 15 ans (plus de 100 par an pour l'association à
HLA, une vingtaine pour les loci non-HLA). De grands espoirs ont été
fondés pour utiliser ces gènes en tant que marqueurs de
risque. Actuellement, seuls les gènes de classe II et la recherche
du polymorphisme du locus de l'insuline ont pu être utilisés
dans le cadre des recherches familiales. En pratique pour ce dépistage,
il n'est pas envisageable de ne tenir compte que de la part génétique
car celle-ci est mineure, comme dans toutes les maladies polygéniques,
et ne constitue en fait qu'un contexte favorable à l'apparition
de la pathologie.
C'est dans ce cadre que se sont créés depuis quelque temps
des centres de dépistage du diabète de type I cherchant
à préciser les risques par la confrontation des données
familiales cliniques, biologiques et génétiques. Ces centres
aideront certainement à décrire plus précisément
les loci suspectés et à déterminer l'implication
de chaque gène dans la maladie.
REFERENCES
1. Deschamps, et al. Rôle des facteurs génétiques
et immunologiques dans l'étiologie du DID. Schweiz Med Wschr
1990 ; 120 : 46-53.
2. Thorsby E, Ronningen K. Particular HLA-DQ molecules play a
dominant role in determining susceptibility or resistance to type 1 (insulin-dependent)
diabetes mellitus. Diabetologia 1993 ; 36 : 371-7.
3. Degos L. Le système HLA. médecine/sciences
1989 ; 11 (suppl. 1) : 20-4.
4. Hors J. HLA et maladies. In : Dausset J, Pla M, eds.
HLA complexe majeur d'histocompatibilité. Paris : Flammarion,
1991 : 298-316.
5. Svejgaard AP, Platz P, Ryder LP. HLA and disease : a survey.
Immunol Rev 1982 ; 70 : 193-218.
6. Khalil I, Deschamps I, Lepage V, Aladaccak R, Degos L, Hors
J. Dose effect of cis and trans encoded HLA-DQalphabeta heterodimers in
IDDM susceptibility. Diabetes 1992 ; 41 : 378-84.
7. Todd JA, Bell JI, McDevitt HO. HLA-DQbeta contributes to susceptibility
and to resistance to insulin-dependent diabetes mellitus. Nature
1987 ; 329 : 599-604.
8. Like AA, Guberski DL, Butler L. Influence of environmental
viral agents on frequency and tempo of diabetes mellitus in BB/Wor rats.
Diabetes 1991 ; 40 : 259-62.
9. Erlich HA, Zeidler A, Chang J, et al. HLA class II
alleles and susceptibility and resistance to insulin dependent diabetes
mellitus in Mexican-American families. Nature Genet 1993 ; 3 :
358-64.
10. Chicz RM, Lane WS, Robinson RA, Trucco M, Strominger JL,
Gorga JC. Self peptides bound to the type 1 diabetes associated class
II MHC molecules HLA-DQ1 and HLA-DQ8. Int J Immunol 1994 ; 11 :
1639-49.
11. Tait BD, Drummond BP, Varney MD, Harrison LC. HLA-DRB1*0401
is associated with susceptibility to insulin-dependent diabetes mellitus
independently of the DQB1 locus. Eur J Immunogenet 1995 ; 22 :
289-97.
12. Noble JA, Valdes AM, Cook M, Klitz W, Thomson G, Erlich HA.
The role of HLA class II genes in IDDM : molecular analysis of 180 caucasian
multiplex families. Am J Hum Genet 1996 ; 59 : 1134-48.
13. Briggs D, Stephens C, Vaughan R, Welsh K, Black C. A molecular
and serologic analysis of the major histocompatibility complex and complement
component C4 in systemic sclerosis. Arthritis-Rheum 1993 ; 36 :
943-54.
14. Ilonen J, Merivuori H, Reijonen H, et al. Tumour necrosis
factor-beta gene RFLP alleles in finnish IDDM haplotypes. The Childhood
Diabetes in Finland (DiMe) Study Group. Scand J Immunol 1992 ;
36 : 779-83.
15. Jasinski M, Wieckiewicz J, Ruggiero I, Pituch-Noworolska
A, Zembala M. Isotype specific regulation of MHC class II gene expression
in human monocytes by exogenous and endogenous tumor necrosis factor.
J Clin Immunol 1995 ; 15 : 185-93.
16. Cascino I, Sorrentino R, Tosi R. Strong genetic association
between HLA-DR3 and a polymorphic variation in the regulatory region of
the HSP70-1 gene. Immunogenetics 1993 ; 37 : 177-82.
17. Mignot E, Kimura A, Abbal M, et al. DQCAR microsatellite
polymorphisms in three selected HLA class II-associated diseases. Tissue-Antigens
1995 ; 46 : 299-304.
18. Caillat-Zucman S, Bertin E, Timsit J, Boitard C, Assan E,
Bach JF. TAP1 and TAP2 transporter genes and predisposition to IDDM. Acad
Sci Paris 1992 ; t. 315 série III : 535-9.
19. Ploski R, Undlien DE, Vinje O, Forre O, Thorsby E, Ronningen
KS. Polymorphism of human major histocompatibility complex-encoded transporter
associated with antigen processing (TAP) genes and susceptibility to juvenile
rheumatoid arthritis. Hum Immunol 1994 ; 39 : 54-60.
20. Ronningen KS, Undlien DE, Ploski R, et al. Linkage
disequilibrium between TAP2 variants and HLA class II alleles ; no primary
association between TAP2 variants and insulin-dependent diabetes mellitus.
Eur J Immunol 1993 ; 23 : 1050-6.
21. Shield JP, Wadsworth EJ, Baum JD. The genetic contribution
to disease pathogenesis in childhood diabetes is greatest in the very
young. Diabet Med 1995 ; 12 : 377-9.
22. Honeyman MC, Harrison LC, Drummond B, Colman PG, Tait BD.
Analysis of families at risk for insulin-dependent diabetes mellitus reveals
that HLA antigens influence progression to clinical disease. Mol Med
1995 ; 1 : 576-82.
23. Demaine AG, Hibbert ML, Mangles D, Millward BA. A new marker
in the HLA class I region is associated with the age of onset of IDDM.
Diabetologia 1995 ; 38 : 623-8.
24. Kobayashi T, Tamemoto K, Nakanishi K, et al. Immunogenetic
and clinical characterization of slowly progressive IDDM. Diabetes
Care 1993 ; 16 : 780-8.
25. Agardh D, Gaur LK, Agardh E, Landin-Olsson M, Agardh CD,
Lernmark A. HLA-DQB1*0201/*0302 is associated with severe retinopathy
in patients with IDDM. Diabetologia 1996 ; 39 : 1313-7.
26. Deschamps I, Hors J, Clerget-Darpoux F, et al. Excess
of Maternal HLADR3 antigens in HLA DR3,4 positive type 1 diabetic patients.
Diabetologia 1990 ; 33 : 425-30.
27. Clerget-Darpoux F, Babron MC, Daschamps I, Hors J. Complementation
and maternal effect in IDDM. Am J Hum Genet 1991 ; 49 :
42-8.
28. Field LL. Non-HLA region genes in insulin dependent diabetes
mellitus. Baillieres's Clin Endocrinol Metab 1991 ; 5 : 413-36.
29. Faas S, Trucco M. The genes influencing the susceptibility
to IDDM in humans. J Endocrinol Invest 1994 ; 17 : 477-95.
30. Garchon HJ, Bach JF. The contribution of non-MHC genes to
susceptibility to autoimmune diseases. Hum Immunol 1991 ; 32 :
1-30.
31. Lucassen AM, Julier C, Beressi JP, Froguel P, Lathrop M,
Bell JI. Susceptibility to insulin-dependent diabetes mellitus maps to
4.1 kb segment of DNA spanning the insulin gene and associated VNTR. Nature
Genet 1993 ; 4 : 305-10.
32. Julier C, Hyer RN, Davies J, et al. Insulin-IGF2 region
on 11p encodes a gene implicated in HLA-DR4-dependent diabetes susceptibility.
Nature 1991 ; 354 : 155-9.
33. Aitman TJ, Todd JA. Molecular genetics of diabetes. Baillieres's
Clin Endocrinol Metab 1995 ; 9 : 631-56.
34. Owerbach D, Gabbay KH. Localization of a diabetes type 1
susceptibilty locus to the variable tandem repeat region flanking the
insulin gene. Diabetes 1993 ; 42 : 1708-14.
35. Bennet ST, Lucassen AM, Gough SCL, et al. Susceptibility
to human type 1 diabetes at IDDM2 is determined by tandem repeat variation
at the insulin gene minisatellite locus. Nature Genet 1995 ; 9
: 284-92.
36. Todd JA, Aitman TJ, Cornall RJ, et al. Genetic analysis
of autoimmun type 1 diabetes mellitus in mice. Nature 1991 ; 351
: 542-7.
37. Davies JL, Kawaguchi Y, Bennett ST, et al. A genome-wide
search for human type 1 diabetes susceptibility genes. Nature 1994
; 371 : 130-6.
38. Todd JA. Genetic analysis of type 1 diabetes using whole
genome approaches. Proc Natl Acad Sci USA 1995 ; 95 : 8560-5.
39. Cordell HJ, Todd JA. Multifactorial inheritance in type 1
diabetes. Trends in Genet 1995 ; 11 : 499-504.
40. Bougneres P, Caillat-Zucman S. Gènes de susceptibilité
au diabète de type 1. Médecine Thérapeutique
1995 ; 1 : 143-52.
41. Doria A, Lee J, Krolewski AS. Diabetes susceptibility at
IDDM2 cannot be positively mapped to the VNTR locus of the insulin gene.
Diabetologia 1996 ; 39 : 594-9.
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