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Identification d’un nouveau gène : KIF7

11/05/2011

Pour la première fois, les chercheurs de l’unité mixte de recherche 781 (Université Paris Descartes, Inserm) et de l’hôpital Necker-Enfants Malades (AP-HP), ont démontré l’implication du gène KIF7 dans deux anomalies fœtales sévères : l’une mortelle, l’hydroléthalus, la seconde viable, le syndrome acro-calleux. Ces deux maladies sont caractérisées par une malformation du cerveau et des doigts supplémentaires aux mains et aux pieds. Ces travaux permettront de réaliser un diagnostic prénatal pour les grossesses à risque pour ces maladies. Par ailleurs, ils constituent une voie de recherche importante pour la découverte de nouvelles fonctions ou voies de signalisation, qui ont une importance dans la compréhension des mécanismes de maladies rares, mais aussi, dans d’autres maladies plus fréquentes comme le cancer.

Publiée dans Nature Genetics du 8 mai 2011, cette découverte a été rendue possible grâce à l’embryofœtopathologie, discipline dont le rôle capital est de plus en plus reconnu en médecine fœtale. Cette activité hospitalo-universitaire est quasi-uniquement pratiquée en France grâce, une fois n’est pas coutume, au cadre législatif de notre pays.

L'hydroléthalus est un syndrome létal du fœtus caractérisé par une polydactylie (un doigt supplémentaire aux mains et un deuxième gros orteil aux pieds), et des anomalies du cerveau allant jusqu’à l’anencéphalie (absence de cerveau). Il s’agit d’une maladie génétique autosomique récessive, c’est-à-dire que les couples porteurs d’une copie du gène défectueux ont 25% de risque de mettre au monde un nouveau-né présentant la maladie. Cette maladie rare semblait propre à la population finlandaise : sur 60 cas, seuls 10 ont été décrits dans d’autres pays. Une mutation du gène HYSL1, responsable de la pathologie en Finlande, était la principale candidate pour expliquer ce syndrome. Cependant, celle-ci n’était pas présente dans le génome d’une famille algérienne ayant eu quatre interruptions de grossesse suite à des anomalies cérébrales majeures (anencéphalie ou hydrocéphalie) et une polydactylie. Tania Attié-Bitach, maître de conférences des universités - praticien hospitalier à l’Université Paris Descartes - hôpital Necker-Enfants Malades (AP-HP), et l’équipe de l’unité mixte de recherche 781 (Université Paris Descartes, Inserm) ont découvert une mutation sur le gène KIF7. Ils ont démontré que, comme chez la souris, KIF7 joue un rôle prépondérant dans le bon fonctionnement de la voie de signalisation « hedgehog », confirmant l’importance de ce mécanisme dans le développement du cerveau et des membres chez l’Homme.

Une même mutation du gène KIF7 pour deux affections

L’hydroléthalus appartient à la famille des ciliopathies, impliquant une défaillance du cil primaire des cellules, indispensable au fonctionnement cellulaire et par conséquent au développement embryonnaire. Le gène KIF7 étant impliqué dans ce type de pathologie, les scientifiques ont recherché une mutation du gène KIF7 chez des enfants vivants avec des symptômes similaires. Des mutations du même gène ont été trouvées chez des enfants atteints du syndrome acro-calleux. Cette maladie, qui rejoint le groupe des ciliopathies, est également caractérisée par une polydactylie aux mains et aux pieds (gros orteil supplémentaire) et une anomalie cérébrale (anomalie du corps calleux). Les chercheurs ont ainsi démontré que des mutations du même gène sont à l’origine de deux maladies, l’une létale, l’autre viable.

Recherche en génétique et embryofœtopathologie

« Notre équipe, dirigée par le professeur Michel Vekemans, s'est particulièrement attachée à identifier les causes de certaines maladies létales du développement embryofœtal » explique Tania Attié-Bitach. « Nous avons ainsi identifié ces dernières années plusieurs gènes illustrant le concept d’une gamme de sévérité allant d’affections fœtales létales à des maladies viables ». Ces découvertes ont été rendues possibles grâce à l’expertise du Docteur Marie Gonzales, embryofœtopathologiste à l’hôpital Trousseau. Le travail des embryofoetopathologistes consiste à examiner les fœtus issus d’interruptions de grossesse spontanée ou médicale, afin de diagnostiquer les affections en cause. Les généticiens peuvent ensuite identifier le ou les gènes qui en sont responsables et proposer un diagnostic prénatal aux parents dont les grossesses sont à risque. « Cette nouvelle approche permet d’accélérer la recherche et ainsi d’apporter rapidement de nouvelles solutions diagnostiques aux malades et une meilleure prise en charge de leurs familles », déclare Tania Attié-Bitach.

 

Publication
KIF7 (Costal2) mutations cause fetal Hydrolethalus and Acrocallosal syndromes
Audrey Putoux1,2,*, Sophie Thomas1,2,*, Karlien Coene3, Erica E Davis4, Yasemin Alanay5, Gönül Ogur6, Elif Uz7, Daniela Buzas8, Céline Gomes1, Sophie Patrier9, Christopher L Bennett6, Nadia Elkhartoufi10, Marie-Hélène Saint Frison11, Luc Rigonnot8, Nicole Joyé9,12, Solenn Pruvost13, Gulen Eda Utine5, Koray Boduroglu5, Patrick Nitschke14, Laura Fertitta1, Christel Thauvin15, Arnold Munnich1,2,10, Valérie-Cormier-Daire1,2,10, Raoul Hennekam16, Estelle Colin17, Nurten A Akarsu7, Christine Bole-Feysot13, Nicolas Cagnard14, Alain Schmitt18, Nicolas Goudin19, Stanislas Lyonnet, Férechté Encha-Razavi1,2,10, Jean-Pierre Siffroi9,12, Mark Winey20, Nicholas Katsanis4, Marie Gonzales9,12, Michel Vekemans1,2,10, Philip L. Beales21, Tania Attié- Bitach1,2,10

1- INSERM U-781, Hôpital Necker-Enfants Malades, Paris, France
2- Université Paris  Descartes, Paris 5, France
3- Radboud University Nijmegen Medical Centre, Department of Human Genetics (855), Geert Grooteplein Zuid 10, 6525 GA Nijmegen, The Netherlands
4- Departments of Cell Biology and Pediatrics, Center for Human Disease Modeling, Duke University, Durham, NC 27710, USA
5- Pediatric Genetics Unit, Department of Pediatrics, Hacettepe University Medical Faculty, Ankara, Turkey
6- Ondokuz Mayis University, Department of Medical/Pediatric Genetics, Samsun, Turkey
7- Gene Mapping Laboratory, Department of Medical Genetics, Hacettepe University Medical Faculty, Ankara, Turkey
8- Service de Gynécologie-Obstétrique, CH Sud Francilien, Evry, France
9- Service de Génétique et d’Embryologie Médicales, Hôpital Armand Trousseau, Paris, France
10- Département de Génétique, Hôpital Necker-Enfants Malades, AP-HP, Paris, France
11- Service d’Anatomie Pathologique, CH Victor Dupouy, Argenteuil, France
12- Université Pierre et Marie Curie, Paris 6, France
13- Genomic Core Facility, Imagine Fondation, Hôpital Necker-Enfants Malades, Paris France
14- Service de Bioinformatique, Université Paris – Descartes, Paris, France
15- Service de Génétique, CHU de Dijon, Dijon, France
16- Department of Pediatrics, Academic Medical Center, University of Amsterdam, Meibergdreef 9, 1105 AZ Amsterdam, The Netherlands
17- Service de Génétique, Hôpital d'Angers, France
18- CNRS UMR 8104, Institut Cochin, Université Paris Descartes, Paris, France
19- IFR 94, Faculté de Médecine Necker, Paris, France
20- MCDB, UCB 347, University of Colorado at Boulder, Boulder CO 80309-0347, USA
21- Molecular Medicine Unit, University College London (UCL) Institute of Child Health, London WC1N 1EH, UK
* Equally contributed