ARTICLE
Auteur(s) : Dominique Labie
Institut Cochin, Université Paris-Descartes, CNRS (UMR 8104),
et Inserm U1016, Paris
L'hémoglobine fœtale (HbF) α2γ2 est le
constituant majeur exprimé au cours de la vie fœtale, substituée
dans la période périnatale par l'hémoglobine adulte (HbA)
α2β2. La substitution est normalement
achevée vers 6 mois, l'HbA est alors le constituant majeur,
l'HbF ne représentant le plus souvent que moins de 1 % de
l'hémoglobine totale. Cette HbF résiduelle continue, cependant, à
être synthétisée pendant la vie adulte, et des taux très variables
ont pu être observés. Il est maintenant admis que ces
variations quantitatives sont liées à des polymorphismes.
Ces variations ont fait depuis plusieurs décennies l'objet de
nombreux travaux ; la commutation (switch) HBG>HBB est, en
effet, un modèle d'étude, et son importance physiopathologique est
majeure, car le taux d'HbF est un élément essentiel modulant la
gravité des hémoglobinopathies.
Le locus β-globine, transmission mendélienne ou non
d'expression de l'HbF
Les premières variations identifiées ont été des mutations à
transmission mendélienne localisées au locus β-globine et
responsables de syndromes de persistance héréditaire de
l'hémoglobine fœtale (PHHF). On a décrit des mutations dans la
région promotrice d'un des gènes HBG (HBG1 ou HBG2) et des
délétions plus ou moins étendues du locus, englobant le gène HBB
lui-même [1] Les taux d'HbF sont, dans ces cas, élevés (10-40
%), et son expression est pancellulaire. Au cours de la
drépanocytose et des β-thalassémies, mutations affectant le gène
HBB, l'élévation de l'HbF est pratiquement constante. Si cette
élévation s'explique en partie par une érythropoïèse de stress due
à l'anémie, l'observation de taux extrêmement variables n'avait pas
reçu d'explication satisfaisante. Dans une population normale,
enfin, des évaluations précises ont également révélé une
hétérogénéité [2]. Ces mesures se font par chromatographie
HPLC ou, de façon plus sensible, en évaluant par immunofluorescence
les cellules F [3]. On a alors constaté des taux inférieurs à 0,7 %
chez la majorité des individus (~95 %), mais des taux plus élevés
pouvant atteindre 4-5 % chez d'autres. La distribution en est
alors hétérocellulaire, et ce résultat, initialement décrit par
Marti, a longtemps été qualifié de PHHF de type Suisse. Comme dans
le cas des hémoglobinopathies, la transmission du taux d'HbF n'est
pas mendélienne. L'expression de l'HbF se présente donc comme un
trait quantitatif, génétiquement complexe, qui serait lié à
l'expression de plusieurs mutations exerçant chacune un effet
limité [4].
Variations d'expression de l'HbF contrôlée
en cis
Les premiers résultats ont été obtenus chez des sujets porteurs
d'hémoglobinopathies, et ont mis en évidence une régulation en cis
quand ont été déterminés les haplotypes entourant la mutation de
HBB. On a constaté une variation statistiquement significative du
taux d'HbF dans différents groupes ethniques de drépanocytaires,
plus élevé chez les porteurs d'un haplotype Sénégal ou Arabo-Indien
que chez d'autres Africains [5]. Parmi les SNP (single nucleotide
polymorphism) constituant ces haplotypes, une mutation C>T à la
position –158 du gène HBG2 (Xmn1-HBG2) s'est avérée
particulièrement valable, et a été retrouvée chez des
thalassémiques, l'allèle T étant associé de façon statistique à une
expression élevée d'HbF [6, 7]. Il est également présent
chez les sujets porteurs de la PHHF suisse. L'action directe de la
mutation C>T n'a, cependant, jamais été établie, et il n'est pas
exclu qu'elle ne soit en déséquilibre de liaison avec la mutation
efficace elle-même. En cis également on peut signaler un
polymorphisme un peu différent, la mise en évidence dans la région
promotrice du gène HBB d'un microsatellite de séquence
(AT)xTy, qui fixe de façon variable un
répresseur BP1 [8].
Mise en évidence de sites régulateurs
en trans
Si ces résultats sont incontestables, ils ne fournissent cependant
pas d'explication satisfaisante à l'ensemble des résultats observés
et, ces dernières années, différentes explorations ont recherché
des associations avec les taux d'HbF, et identifié des QTL
(quantitative trait locus), locus régulateurs en trans.
La première observation a été la constatation, chez des
drépanocytaires ainsi que chez des sujets normaux, d'une
association avec un trait situé sur le chromosome X [9, 10]. Une
autre association a été localisée au chromosome 8 [11]. Dansces
deux cas, l'intervalle candidat est resté important, aucune
localisation plus précise n'a été effectuée et les recherches n'ont
pas été poursuivies. Les avancées techniques ont permis plus
récemment l'établissement sur plusieurs populations d'une carte des
SNP (HapMap), elles ont permis aussi des études d'association sur
l'ensemble du génome par GWAS (genome-wide association studies).
De nouveaux locus ont été identifiés, sur le chromosome 2 [12]
et le chromosome 6 [13], puis leur localisation précisée. Sur le
chromosome 2 une association a été constatée sur le bras court
avec un site en 2p15, dans l'intron 2 de l'oncogène BCL11A,
SNP A/G (r4671393) fortement associé au taux de l'HbF [12].
Le même QTL a été ultérieurement retrouvé dans trois
populations différentes [14]. Dans une étude menée chez des
thalassémiques de Sardaigne, il a été retrouvé statistiquement
associé à l'amélioration du phénotype [15]. Sur le chromosome 6 les
études d'association avec une élévation de la proportion de
cellules F ont cerné sur le bras long en 6q23, à partir d'un
intervalle de 1,5 b, un segment d'environ 79 kb englobant
le gène HBS1L et la région intergénique entre HBS1L et l'oncogène
MYB [16]. Plusieurs SNP de cette zone sont en déséquilibre de
liaison et appelés polymorphisme HBS1L-MYB (HMIP). Il s'agit
dans les deux cas de polymorphismes fréquents dont l'allèle mineur
est retrouvé dans plus de 10 % de la population. Aucun de ces
travaux n'avait jusqu'à présent établi le mécanisme moléculaire en
cause (tableau 1).
Tableau 1 Les différents mécanismes susceptibles
d'expliquer une expression accrue d'hémoglobine fœtale.
Il peut s'agir (uniquement en cis) de dérégulations
phénotypiques ou pathologiques de transmission mendélienne. On
insiste ici sur les mutations (en cis ou en trans) dont l'action
modulatrice a été établie par des études d'association
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Expression des gènes γ-globine
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En cis
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En trans
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- Délétion totale ou partielle du gène β-globine
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- Bras court du chromosome 2, 2p15 gène BCL11A
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- Mutation des régions promotrices des gènes γ-globine
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- Bras long du chromosome 6, 6q23 zone HBS1L-MYB
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- SNP C/T en position -158 du gène Gγ (HBG1)
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- Chromosome X sites non
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- Fixation du répresseur BP1 sur le promoteur β-globine
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- Chromosome 8 identifiés
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BCL11A, répresseur de l'expression des gènes
γ-globine
Une étape vient d'être franchie en ce qui concerne le rôle du(des)
polymorphisme(s) du gène BCL11A par l'équipe de S.H. Orkin, du
Children's Hospital Harvard Medical School à Boston. Dans un
premier travail, mené en collaboration avec des cliniciens, les
auteurs avaient étudié chez des sujets drépanocytaires homozygotes
SS la relation entre le taux d'HbF, la fréquence des crises
vaso-occlusives, et l'existence des divers polymorphismes [17].
Ils avaient montré que la coexistence de trois variants de
séquence, SNP sur les chromosomes 11 (cis), 6 et
2 (trans), semblait nécessaire pour modifier la gravité de la
maladie et permettre une évaluation pronostique, alors
qu'individuellement aucun de ces éléments n'avait de conséquences
significatives.
Des travaux plus récents démontrent que l'expression de l'HbF
est sous le contrôle d'un facteur de transcription codé par la
séquence BCL11A, et variable lui-même au cours du développement
[18]. Des aberrations de ce gène, connu depuis plusieurs
années, avaient surtout été étudiées au cours d'hémopathies
malignes [19]. On avait mis en évidence dans les cellules
lymphoïdes l'existence d'isoformes, dues à des épissages
alternatifs, dont l'extrémité N-terminale est conservée, et qui
sont de longueur variable : deux formes courtes (BCL11A-S et
BCL11A-XS) et deux formes longues (BCL11A-L et BCL11A-XL), et que
ces formes longues ont une activité de répresseur (figure 1). L'équipe de SH
Orkin a montré que le génotype de BCL11A associé à un taux élevé
d'HbF correspond à une expression réduite de ce gène.
Les auteurs se sont alors orientés vers l'étude de son devenir
dans la lignée érythrocytaire. Il nous semble important de
suivre l'évolution de leur démarche.
Variants ontogéniques de BCL11A
Se fondant sur l'observation d'un taux d'HbF variable à l'état
physiologique selon les individus et les populations, et dans le
cadre physiopathologique des hémoglobinopathies, ils ont fait
l'hypothèse d'une action transcriptionnelle variable de BCL11A.
Chez les précurseurs de cellules érythroïdes adultes on constate
l'expression des deux isoformes longues L et XL les travaux cités
plus haut avaient montré l'existence d'un SNP à la position
r4671393 corrélé au taux d'HbF [12]. Une étude systématique de
lignées cellulaires a montré une différence importante d'expression
des deux allèles selon les individus. La variation
d'expression des transcrits se fait en sens inverse du taux d'HbF :
l'allèle associé à un taux bas d'HbF est exprimé à un taux
nettement supérieur (x 3,5), des différences mineures d'expression
ont donc des conséquences notables sur l'expression d'HbF.
Les auteurs ont ensuite étudié les cellules de la lignée
érythroleucémique K562 (issue d'un patient en phase
blastique), et ont eu la surprise de constater la quasi-absence des
isoformes longues et la seule présence des formes courtes.
Ils ont alors voulu savoir si ce fait reflétait le stade de
développement des érythroblastes ou le caractère malin des cellules
K562. Pour ce faire ils ont exploré l'expression variable des
protéines CD71+/CD215+ dans des cellules
érythroïdes isolées à différents stades du développement
ontogénique : moelle adulte, foie fœtal au second trimestre de
gestation, et érythroblastes primitifs circulants durant le premier
trimestre. Dans ces deux dernières séries, qui expriment avant tout
la γ-globine, l'expression des formes courtes de BCL11A est aussi
largement prédominante, celle des formes longues n'est constatée
que dans les érythroblastes adultes. Outre la régulation
quantitative associée au polymorphisme, l'expression des deux
groupes d'isoformes est donc soumise à une régulation en fonction
du développement.
Quel est le mode d'action de BCL11A
dans les érythroblastes ?
Pour comprendre le mécanisme en cause les auteurs ont exploré les
interactions protéiques de BCL11A, marqué à la biotine, dans des
cellules érythroleucémiques de souris MEL n'exprimant que les
globines adultes. Les complexes protéiques formés ont été
purifiés par chromatographie d'affinité sur colonne d'avidine.
Le séquençage et la spectrométrie de masse ont montré que l'un
de ces complexes était le complexe Nurd (nucleosome remodeling and
histone deacetylase) dont l'action répresseur a été observée dans
des lymphocytes T [20]. Une autre association existe avec la
protéine de la matrice nucléaire matrine-3 qui pourrait
expliquer la localisation nucléaire de BCL11A. Enfin des
interactions se font avec des peptides de GATA-1 et de son
cofacteur FOG-1 (friend of gata), facteurs majeurs de
transcription érythroïde. L'ensemble des données biochimiques et
développementales témoigne de l'association de ces divers facteurs,
de leur rôle comme répresseur de transcription dans la lignée
érythroïde et suggère celui de BCL11A dans l'extinction des gènes
γ-globine.
Afin de tester cette hypothèse les auteurs ont entrepris de
moduler l'expression de BCL11A dans des précurseurs érythroïdes
CD34+ purifiés. Ils ont d'abord introduit de façon
transitoire un ARN d'interférence (siARN) ciblant l'ARNm BCL11A.
Cette introduction à J0 dans la culture diminue de 40-45 %
l'expression du gène à J4, en même temps qu'elle induit une
élévation du taux d'ARN γ-globine à J7 (x 3,5).
Ce dernier effet est réduit (x 1,7-1,4) si le siARN est
utilisé plus tardivement. Pour distinguer une action spécifique sur
certaines cibles d'un effet plus global sur le processus de
différenciation les auteurs ont examiné les profils d'expression
par « micro-arrays » après invalidation de BCL11A, puis
différenciation. Les profils identiques à J0 et J7
(r2 = 0,9901) ont montré que l'action du siARN est
restreinte à la répression du gène γ-globine et n'est pas due à
l'action d'un régulateur de transcription. Cette action spécifique
est corroborée par la morphologie inchangée des cellules au cours
de la différenciation.
Dans un deuxième temps, les auteurs ont provoqué une
invalidation plus durable de BCL11A par l'expression permanente
d'un ARN simple brin en épingle à cheveux (shARN) dont ils ont
testé deux constructions, introduites par un lentivirus.
Ce ciblage de BCL11A (invalidation de 97 et 60 %)
entraîne une élévation nettement supérieure du taux d'HbF à J7
(x6,5 et 3,5). L'induction de l'ARN γ-globine se traduit par
une élévation du taux d'HbF qu'on peut isoler par HPLC ou
électrophorèse. La comparaison d'une différence d'effet
quantitatif entre une extinction provisoire par siARN et
l'extinction permanente par shARN, a permis aux auteurs de parler
d'un effet de « rhéostat moléculaire ».
Quelle était la nature de l'interaction ? Elle pouvait être
indirecte sur le cycle cellulaire ou quelque autre signal, ou être
l'interaction directe de BCL11A avec des sites en cis du locus
β-globine. Le problème a été abordé par des techniques
d'immunoprécipitation de chromatine (ChIP) dans des cultures de
cellules primaires. Aucune interaction n'a été trouvée au niveau
des promoteurs γ- et β-globine, mais une forte liaison a été
identifiée dans d'autres zones du locus. On les trouve entre autres
au niveau du site hypersensible HS3 du LCR (locus control
region), ainsi que dans la zone séparant les gènes fœtaux des gènes
adultes, en aval du gène HBG2 et en amont du gène HBD (figure 2). Ces deux
dernières zones correspondent à des délétions caractérisées au
cours d'une PHHF, et il faut noter aussi que tous ces éléments
individualisés en cis ont été à quelques occasions supposés
intervenir dans l'extinction du gène γ-globine. Les auteurs
concluaient à la nécessité d'une caractérisation plus précise de la
localisation chromatinienne de BCL11A et de ses partenaires.
Les résultats obtenus laissaient supposer que les isoformes
courtes, présentes en début de différenciation dans les cellules
exprimant en abondance l'HbF, ont un rôle dans la régulation
transcriptionnelle du locus β-globine, et interviennent au cours du
développement pour reconfigurer la chromatine.
Action de BCL11A au cours du développement,
variation selon les espèces
Un travail ultérieur de la même équipe, paru dans Nature, met en
évidence le rôle de BCL11A dans le switch chez l'homme, et dans la
divergence d'évolution observée entre les espèces [21].
Les souris transgéniques, contenant l'ensemble du locus
β-globine humain, sont couramment utilisées pour l'étude de
l'expression des gènes globine au cours du développement. Elles ont
permis, ici, d'étudier la régulation d'éléments cis humains dans un
environnement trans murin, et les différences d'évolution du
switch. Chez l'animal transgénique, en effet, l'expression du gène
γ-globine HBG est observée dans le sac vitellin à la période
embryonnaire, et non dans le foie fœtal, la commutation vers la
forme adulte se produisant dans le foie fœtal, et non dans la
période périnatale. On avait aussi noté l'absence de réponse HbF à
des agents qui normalement la stimulent chez l'homme [22].
Ce comportement embryonnaire de HBG humain chez la souris
souligne les limites du modèle et le rôle du terrain génétique.
Le gène γ-globine humain se comporte chez la souris comme un
gène embryonnaire.
Le travail a été poursuivi en séparant selon leur taille au jour
embryonnaire E13,5 les populations de GR primitive et
définitive de la souris ; on constate un enrichissement (~ x
5) dans la première population de gènes embryonnaires murins, mais
aussi du gène HBG humain, par ailleurs peu exprimé dans les
cellules définitives. De plus, alors que toutes les cellules
d'un foie fœtal humain expriment l'HbF, l'expression en est quasi
inexistante dans le foie murin E13,5, limitée à quelques cellules
mégaloblastiques primitives. L'hybridation fluorescente des ARN a
permis ensuite de comparer l'expression des transcrits primaires
des gènes murins endogènes et des gènes humains γ et β de globine à
différents stades de l'ontogénie. Dans des cellules primitives
E11,5 l'expression du gène γ est forte, celle du gène β faible
ou inexistante. Au jour E13,5 le transcrit β est détectable,
et on observe dans certaines cellules une transcription
concomitante des gènes γ et β. Le niveau d'expression du gène
γ humain évolue comme celle des gènes embryonnaires murins. Au jour
13,5 aussi, dans le foie fœtal l'expression de β est
majoritaire, celle du gène γ et des gènes embryonnaires murins
presque nulle. À toutes les étapes, donc, le gène γ humain est
traité comme un gène embryonnaire dans le contexte trans murin.
Quel pouvait être le mécanisme régulateur différenciant ce
contexte murin de celui d'un environnement humain endogène ? On a
vu plus haut l'influence de variants du gène BCL11A dans la
régulation de l'HbF et l'existence d'isoformes longues et courtes
de la protéine, les formes longues, exprimées dans la moelle
osseuse adulte, agissant comme répresseur. Pour explorer une
différence d'espèce, les auteurs ont étudié par FACS
(fluorescence-activated cell sorting) les cellules humaines et
murines à différents stades de développement. Ils ont constaté
l'absence de BCL11A, protéine et ARN, dans les cellules érythroïdes
primitives de la souris ; les formes longues, en revanche, sont
exprimées de façon comparable dans le foie et la moelle de l'homme
et de la souris, chez laquelle, par conséquent, n'existent pas
d'isoformes courtes. Il y a donc une différence dans le rôle
des formes longues de BCL11A comme médiateur de régulation : chez
la souris elles ont un rôle durant toute l'érythropoïèse, alors que
chez l'homme cette régulation n'intervient qu'après la naissance
(figure 3), ces
changements expliquant au moins en partie la divergence évolutive
constatée entre les espèces. L'hypothèse a été testée par
invalidation de BCL11A endogène chez la souris. En raison de leur
mort périnatale Bcl11a-/-, les souris ont été étudiées à
E14,5 et E18,5, alors que le phénotype d'érythropoïèse est
normal. Il n'y a pas d'extinction des gènes embryonnaires
murins dont l'expression n'est plus restreinte à la lignée
primitive : εγ (x 70) et βh1 (x 350) représentent ~ 50 % de
l'hémoglobine exprimée vs 0,4 % chez les témoins. Cette expression
se poursuit dans les cellules érythroïdes définitives.
Enfin, une dernière série d'expériences a examiné l'effet de
l'invalidation de BCL11A sur les gènes de globine humains dans un
environnement génétique murin, par un locus β-globine humain
transgénique chez des souris Bcl11a-/- ou Bcl11a+/-. L'ARN
γ-globine représente alors 76 % et 20 % respectivement de l'ARN
globine total vs 0,24 % chez les témoins Bcl11a+/+. L'ensemble des
résultats confirme bien le rôle deBCL11A comme régulateur
quantitatif de l'expression du gène γ. Contrairement à l'hypothèse
concernant le développement ontogénique d'expression des globines
chez les primates, selon laquelle la distance d'un gène avec le LCR
serait un élément régulateur suffisant pour assurer l'activation
successive des différents gènes au cours de l'ontogénie [23].
Il s'avère donc que les éléments en cis sont insuffisants chez
l'homme pour assurer cette régulation dans un contexte murin, et
que les modifications d'un facteur trans ont un effet important au
cours du développement, puisque BCL11A éteint le gène γ-globine
différemment selon l'environnement d'un contexte humain ou murin.
Ces données fournissent aussi un éclairage sur la divergence
entre les espèces, et apportent des arguments aux hypothèses
concernant l'évolution.
En 6q23 action régulatrice des polymorphiqmes
de l'intervalle HSB1L-cMYB ?
Si BCL11A est un facteur majeur expliquant l'évolution d'expression
des globines et le « switch » fœtal > adulte, iln'est pas le
seul. Comme pour la majorité des régulations quantitatives,
plusieurs QTL (quantitative trait locus) exercent une action
coordonnée. Il est admis actuellement que la variabilité de
l'HbF est un trait génétique quantitatif contrôlé par un ensemble
de polymorphismes [4]. On a signalé plus haut les différents
polymorphismes qui ont été décrits comme associés à l'expression de
l'HbF. Parmi ceux-ci, un des plus importants se situerait sur le
bras long du chromosome 6 en 6q23, et sa présence semble
nécessaire, avec les marqueurs du chromosome 11 et du
chromosome 2, pour stimuler la synthèse d'HbF chez les
drépanocytaires [17]. L'exploration de ce site est due très
majoritairement à l'équipe de SL Thein du King's College de
l'Université de Londres. La première publication faite en
1998 dans une très grande famille indienne (57 membres
sur 4 générations) constatait la ségrégation indépendante
d'une PHHF hétérocellulaire et d'un allèle β-thalassémique [13]. On
a ainsi cerné une zone d'environ 1,5 Mb incluant 5 gènes
codant des protéines, dans lesquels aucune mutation n'a pu être
identifiée [24]. La transcription de deux de ces gènes, cMYB
et HBS1L, coïncidait avec les taux élevés d'HbF [25]. Ciblant leur
recherche sur la zone intergénique, et la restreignant
progressivement à un segment de 79 kb, les auteurs ont
identifié des polymorphismes dans plusieurs blocs 1, 2 et
3 de cet intervalle HSB1I-cMYB (figure 4) [26]. Pouvait-on
envisager une action régulatrice de l'ensemble de cette zone
polymorphe appelée HMIP ? Les derniers résultats ont été
obtenus en culture de cellules érythroïdes ; trois sites
hypersensibles à l'activité de la DNase I ont été caractérisés,
ainsi qu'une hyperacétylation des histones sur ~ 65 kb, et,
coïncidant avec les sites hypersensibles, des séquences
potentiellement cis-régulatrices, dont en particulier des signaux
GATA-1, susceptibles de contrôler l'expression de l'oncogène MYB
[27]. L'étude poursuivie de cette zone non codante, progressivement
réduite à 24 kb, a corroboré l'existence d'un site régulateur
distal, marqué par la colocalisation des sites hypersensibles et de
signaux GATA [28]. Les auteurs suggèrent que ce site
contrôlerait l'expression de l'oncogène MYB, lequel, en modulant la
différenciation érythroïde, contrôlerait de façon indirecte le taux
d'HbF.
Conclusion
L'expression successive dans le temps des gènes du locus β-globine
et le « switch » HBG>HBB a été un problème exploré depuis
plusieurs décennies, et l'objet d'études multiples, explorant
d'abord le locus lui-même quand a été mise en évidence l'existence
du LCR (locus control region) et de son action régulatrice [29].
Différentes hypothèses concernant le mécanisme d'action ont été
proposées, toutes, cependant, fondées sur le rôle du LCR.
Le but de ces travaux a été à la fois conceptuel, car
paradigmatique d'autres évolutions ontogéniques, et appliqué à la
physiopathologie des maladies génétiques extrêmement fréquentes que
sont les hémoglobinopathies. Les résultats de ces travaux,
quoique tout à fait probants, ont toujours laissé subsister la
question d'une régulation de l'expression de l'HbF qui ne
s'expliquait pas par l'action des facteurs régulateurs en cis et
ont incité à rechercher des associations en trans. Cette recherche,
possible avec les explorations de l'ensemble du génome a maintenant
mis en évidence plusieurs sites régulateurs sur plusieurs
chromosomes et l'action synergique de polymorphismes relativement
fréquents. L'étude d'un de ces sites, situé en 2p15 sur le
chromosome 2, est particulièrement avancée et fournit une
explication cohérente des faits observés. Il n'est sûrement
pas unique, le chromosome 6q est aussi impliqué dans cette
régulation de l'HbF. Outre ces sites régulateurs principaux,
d'autres sites, on l'a vu, ont été signalés sans que l'étude puisse
jusqu'à maintenant en être poursuivie. Cette longue évolution de la
recherche est particulièrement significative. L'identification de
l'HbS par Linus Pauling remonte, en effet, à 1949, avec la première
définition d'une maladie moléculaire [30] ; l'interprétation en
était binaire : HbA/HbS en fonction d'une mutation unique.
Des centaines de travaux, par des approches multiformes, ont
exploré la maladie drépanocytaire sans résoudre le problème d'une
expression variable d'un troisième élément, l'HbF, essentiel sans
doute pour permettre une approche thérapeutique chez des milliers
de malades. On peut souhaiter qu'une meilleure compréhension du
contrôle de l'expression des gènes globine au cours de l'ontogénie
permette peut-être de découvrir comment contrôler ce contrôle.
Ce travail remet aussi en question une conception simpliste de
la régulation définissant par des séquences insulatrices des
domaines qui incluent le gène et les séquences régulatrices
activatrices ou répressives ; la régulation de l'HbF, on l'a vu,
est le résultat de l'action coordonnée d'éléments distants ou même
situés sur d'autres chromosomes. Il n'est pas sans intérêt de
rapprocher de cette régulation complexe une observation récente
concernant le locus α-globine [31]. On sait que l'ensemble des
gènes du locus est contrôlée par des sites situés en amont en cis,
dont le plus important HS-40 est situé à 40 kb en 5’,
dans l'intron d'un gène ubiquitaire d'orientation opposée. Un
dernier travail de l'équipe de DR Higgs, au Weatherall Institute de
Cambridge, montre que ce site HS-40 (ou MCS-R2) est également
régulateur d'un gène NME4, situé à 300 kb en aval en dehors de
la région de synténie, sans interférer avec l'expression de gènes
intermédiaires. Cette activation à distance est compétitive de
celle qui s'exerce sur les gènes α-globine, et se modifie de façon
spectaculaire (x 8) selon que ceux-ci qui ont une spécificité
tissulaire, sont exprimés ou non, ainsi qu'au cours d'états
pathologiques tels que les α-thalassémies délétionnelles.
En dernière heure un article de Blood apporte une donnée de plus
à l'appui de ces observations [32]. Explorant la totalité du génome
chez 848 drépanocytaires, les auteurs ont identifié un nouveau
QTL associé à la modulation de l'HbF. Ils ont mis en évidence
une relation entre les taux d'HbF et des SNP situés en cis dans les
gènes récepteurs olfactifs OR52B5 et OR52B6, en amont du locus
β-globine et du LCR et au-delà d'une séquence
insulatrice.Conflit d'intérêts : aucun.
Références
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