Colloque Amyotrophies Spinales : Ensemble, franchissons une Nouvelle Frontière
16 & 17 mai 2003 - Centre de Conférences – Génocentre, Evry
Le diagnostic pré-implantatoire d’amyotrophie spinale
Philippe Burlet, Nadine Gigarel, Pierre Ray et Arnold Munnich
Laboratoire de diagnostique pré-implantatoire - Département de Génétique
Hôpital Necker-Enfants malades, 75743 Paris Cedex 15
Le diagnostic pré-implantatoire (DPI) offre aux couples porteurs d’une anomalie génétique la possibilité d’obtenir une grossesse d’un enfant sain. Il consiste en l’analyse d’un ou deux blastomères prélevés sur l’embryon au troisième jour post-fécondation. Seuls les embryons sains ou porteurs sains seront replacés dans l’utérus de la patiente. Cette méthode permet d’éviter le traumatisme physique et psychique que représente l’interruption médicale de grossesse d’un foetus atteint détecté après une biopsie de trophoblaste ou une amniocentèse. Le DPI a été possible grâce au développement des techniques de biologie moléculaire permettant une analyse génétique sur cellule unique, principalement la réaction en chaîne de la polymérase (PCR). La difficulté principale du DPI moléculaire provient du peu de matériel biologique à disposition. Lors d’une PCR classique, on utilise en moyenne 100ng d’ADN génomique soit l’équivalent de 20,000 cellules mais lors du DPI on dispose d'un maximum de deux cellules par embryon à diagnostiquer. Dans un premier temps un DPI était proposé uniquement pour les pathologies les plus fréquentes et occasionnées par des mutations récurrentes telles que la mucoviscidose ou l'amyotrophie spinale. Puis les indications ont été élargies et un diagnostic est maintenant possible pour plus de quinze pathologies. Plus de soixante diagnostics moléculaires dont dix de SMA ont été réalisés depuis le début de notre activité en 2000 et ont aboutis à 8 naissances et trois grossesses actuellement en cours.
Le gène dont les mutations sont responsables d’amyotrophie spinale est dupliqué sur le bras long du chromosome 5. L’immense majorité des patients atteints d’amyotrophie spinale (98.6%) présentent une délétion homozygote de l’exon 7 du gène SMN1 alors que le gène SMN2 est toujours présent. Le diagnostic repose sur la mise en évidence de l’exon 7 du gène SMN1. Pour cela, une stratégie de PCR nichée est utilisée pour amplifier l’exon 7 des deux gènes SMN 1 et 2. On utilise une différence nucléotidique entre les deux gènes pour créer, à l’aide d’une des amorces de PCR, un site de restriction sur SMN2 seulement. Les produits amplifiés sont digérés avec l’enzyme Dra 1 et les produits d’amplification sont séparés par électrophorèse en gel de polyacrylamide. Les cellules normales présentent deux bandes : un fragment lourd non digéré qui correspond à SMN1 et un fragment digéré, plus court correspondant à SMN2. Les embryons dont les cellules n’ont amplifié que SMN2 sont atteints et ne peuvent être candidats au transfert. Notre objectif est de doubler la détection de la délétion homozygote de l’exon 7 du gène SMN1 par l’analyse d'un ou plusieurs marqueurs polymorphes co-ségrégeant avec l’allèle morbide. Pour cela nous développerons des tests basés sur l'analyse de ségrégation de marqueurs polymorphes tels que des microsatellites situés a proximité ou à l'intérieur du gène. La co-amplification de plusieurs marqueurs peut permettre un diagnostic "indirect". Ceci nous permettra de réaliser simultanément un diagnostic direct de la délétion et indirect de l’allèle pathologique. La limitation majeure de l'approche indirecte provient de la nécessité d'avoir accès à plusieurs membres de la famille afin de pouvoir identifier l'allèle morbide. Le diagnostic indirect pourra servir aux couples à risque de transmettre une SMA mais ne présentant pas de délétions du gène SMN1 à l’état homozygote.