Gntique Mdicale K Dieterich AHU Gntique Mdicale HCE

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Génétique Médicale K Dieterich AHU Génétique Médicale HCE CHU Grenoble

Génétique Médicale K Dieterich AHU Génétique Médicale HCE CHU Grenoble

Plan • Introduction • Cytogénétique et cytogénétique moléculaire – Caryotype – FISH – Trisomie

Plan • Introduction • Cytogénétique et cytogénétique moléculaire – Caryotype – FISH – Trisomie 21 • Diagnostic post-natal • DPN – Indications du caryotype • Génétique monogénique – Types classiques de transmission mendélienne – Autres types de transmission monogénique • Maladies à composante génétique

I – Introduction (1/5) • Génétique – Etude de la transmission des caractères héréditaires

I – Introduction (1/5) • Génétique – Etude de la transmission des caractères héréditaires • Génétique formelle (1866, Mendel) – Récessivité, dominance, codominance – Support de l’information héréditaire • Chromosomes (1915, Morgan) • ADN (1953, Watson Crick) – Etude des pathologies génétiques chez l’Homme • Génétique Médicale (1940 -50, Mc. Kusick et autres)

I – Introduction (2/5) • Génétique Médicale – Étude des variations et de la

I – Introduction (2/5) • Génétique Médicale – Étude des variations et de la transmission des traits chez l’Homme en rapport avec la pathologie – Domaines « classiques » : • Génétique clinique => phénotype • Cytogénétique => chromosomes • Génétique moléculaire => ADN/ génotype => Ex clinique => caryotype => PCR, …

I – Introduction (3/5) • Génétique Médicale – « Nouveaux » domaines : •

I – Introduction (3/5) • Génétique Médicale – « Nouveaux » domaines : • Cytogénétique moléculaire => anomalies submicroscopiques des chromosomes => FISH; CGH-array/ puce à ADN • Épigénétique => modification de l’expression des gènes sans modification de la séquence de l’ADN (conformation de la chromatine et accessibilité à l’ADN) => méthodes de génétique moléculaire

I – Introduction (4/5) • Classification des maladies génétiques – Anomalies chromosomiques • Excès

I – Introduction (4/5) • Classification des maladies génétiques – Anomalies chromosomiques • Excès ou défaut de gènes, non mutés, contenus dans 1 chromosome ou 1 segment chromosomique • 0, 7 % des naissances • 50% des FCS – Maladies monogéniques • Mutation d’un gène ou de ses séquences régulatrices • Gène nucléaire ou mitochondrial • 1% des naissances – Maladies à composante génétique • Maladie à gène majeur de susceptibilité (BRCA 1, 2, …) : 15% des naissances • Maladie multifactorielle (DID, maladies auto-immunes, …)

I – Introduction Gènes paternels 23 chromosomes n ADN (5/5) Gènes maternels 23 chromosomes

I – Introduction Gènes paternels 23 chromosomes n ADN (5/5) Gènes maternels 23 chromosomes n ADN Fécondation Zygote 46 chromosomes 2 n ADN Couples de gènes Fonctions cellulaires

II – Cytogénétique : Caryotype (1/5) – Etude morphologique des chromosomes au microscope optique

II – Cytogénétique : Caryotype (1/5) – Etude morphologique des chromosomes au microscope optique – Après traitement chimique ou enzymatique – Rapport de 1/1000 entre ADN et le chromosome

II – Cytogénétique : Caryotype • 1) Matériel – A partir de cellules nucléées

II – Cytogénétique : Caryotype • 1) Matériel – A partir de cellules nucléées en division cellulaire : • • Lymphocytes sanguins ++++ Cellules amniotiques ++ Cellules trophoblastiques + Fibroblastes cutanés (2/5)

II – Cytogénétique : Caryotype (3/5) • 2) Culture cellulaire – En fonction du

II – Cytogénétique : Caryotype (3/5) • 2) Culture cellulaire – En fonction du type cellulaire – 72 h à plusieurs jours – Faire multiplier les cellules (représentatives de l’organisme entier!)

II – Cytogénétique : Caryotype (4/5) • 3) Technique d ’obtention des métaphases –

II – Cytogénétique : Caryotype (4/5) • 3) Technique d ’obtention des métaphases – Choc – Fixation – Etalement sur lame

II – Cytogénétique : Caryotype • 4) Observation et analyse – Nombre et structure

II – Cytogénétique : Caryotype • 4) Observation et analyse – Nombre et structure des chromosomes – 46, XX – 46, XY (5/5)

II - Cytogénétique : FISH (1/3) • Hybridation in situ fluorescente : FISH •

II - Cytogénétique : FISH (1/3) • Hybridation in situ fluorescente : FISH • Fragments d ’ADN marqués par un fluorochrome = Sonde => Fixation de la sonde par complémentarité => Au microscope on repère la présence ou l ’absence de la sonde utilisée et le nombre d ’exemplaire • Cette technique peut être appliquée sur des métaphases ou directement sur des noyaux en interphase

II – Cytogénétique : FISH (2/3)

II – Cytogénétique : FISH (2/3)

II – Cytogénétique : FISH 18 Y Y (3/3) X 18 18 X X

II – Cytogénétique : FISH 18 Y Y (3/3) X 18 18 X X 18 Y Y 18 18 X Y Y 18 X X X 18 Devillard et al. 2002

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (1/11) • Première aberration chromosomique décrite chez l’Homme

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (1/11) • Première aberration chromosomique décrite chez l’Homme • Première cause de retard mental (1/800 classiquement; < 1/2000 naissances actuellement) • 1) Clinique – Dysmorphie : – – Brachycéphalie Cou court / excès de peau Face ronde, fentes palpébrales en haut, en dehors Hypotonie axiale Malformations associées : cardiaques, digestives Retard mental Risque tumoral : Leucémies

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (2/11)

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (2/11)

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (3/11) • 2) Diagnostic postnatal • Cytogénétique à

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (3/11) • 2) Diagnostic postnatal • Cytogénétique à partir d’un prélèvement sanguin veineux • Forme libre: – 47, XX, +21 – 47, XY, +21 • Obligatoire pour affirmer le diagnostic

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (4/11)

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (4/11)

III – Cytogénétique : Trisomie 21 (5/11) • 3)Diagnostic prénatal • Différents types de

III – Cytogénétique : Trisomie 21 (5/11) • 3)Diagnostic prénatal • Différents types de prélèvements : • Amniocentèse : prélèvement de liquide amniotique – LA : Milieu complexe en renouvellement constant 500 ml à 20 SA / max 30 34 SA ~ 1 l – Prélèvement le + employé – Le plus souvent entre 15ème et 19ème SA – Complications : Avortement spontané / MFIU 0, 5 / 100 – Réalisation du caryotype fœtal

II – Cyogénétique : Trisomie 21 Amniocentèse Avantages Geste simple Technique éprouvée Peu de

II – Cyogénétique : Trisomie 21 Amniocentèse Avantages Geste simple Technique éprouvée Peu de risque Inconvénients Terme 16 17 SA Délais de résultat Echec possible des cultures après 32 SA (6/11)

II – Cytogénétique : Trisomie 21 • Trophocentèse – Prélèvement plus précoce 12ème SA

II – Cytogénétique : Trisomie 21 • Trophocentèse – Prélèvement plus précoce 12ème SA – Cytotrophoblaste : mitoses spontanées – Syncytiotrophoblaste – Avantages • Précoce • Caryotype en 24 à 48 h sur examen direct • Qualité de l’analyse chromosomique – Inconvénient • Taux de FCS : 2 à 3% (7/11)

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (8/11)

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (8/11)

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (9/11) • Indication de dépistage de la Trisomie

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (9/11) • Indication de dépistage de la Trisomie 21 par caryotype • 1) Age maternel > ou = à 38 ans Risque d ’anomalie de nombre de chromosomes : 25 ans 1 / 2 000 30 ans 1 / 1 000 35 ans 1 / 500 38 ans 1 / 100 40 ans 2 / 100 > 45 ans 6 à 8 / 100 • 2) Antécédent d ’enfant avec aberration chromosomique

II – Cytogénétique : Trisomie 21 • 3) Signes d ’Appel Echographiques – Nuque

II – Cytogénétique : Trisomie 21 • 3) Signes d ’Appel Echographiques – Nuque au 1 er trimestre – Malformations au 2ème trimestre (10/11)

12 SA Hygroma Clarté

12 SA Hygroma Clarté

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (11/11) • 4) Marqueurs sériques – – Evaluation

II – Cytogénétique : Trisomie 21 (11/11) • 4) Marqueurs sériques – – Evaluation du risque de trisomie 21 A partir du dosage de bêta. HCG, d’AFP, d’oestriol A 15ème 16ème 17ème 18ème (14 SA 17 SA+6 j) Indication d ’amniocentèse pour un risque > ou = à 1 / 250 • / ! Evaluation séquentielle en prenant en compte la mesure d ’épaisseur de la nuque et l ’évaluation à partir des marqueurs sériques (Risque combiné)

II – Cytogénétique : Autres anomalies • Autres anomalies de nombre – – –

II – Cytogénétique : Autres anomalies • Autres anomalies de nombre – – – Trisomie 13 Trisomie 18 45, X : sydrome de Turner 47, XXY : Syndrome de Klinefelter 47, XXX 47, XYY • Anomalies de structure – Délétion – Translocation

II – Cytogénétique : Translocation réciproque Equilibré Déséquilibré

II – Cytogénétique : Translocation réciproque Equilibré Déséquilibré

Bilan du retard mental

Bilan du retard mental

II – Cytogénétique : Indications du caryotype • 1) Diagnostic postnatal – Naissance :

II – Cytogénétique : Indications du caryotype • 1) Diagnostic postnatal – Naissance : • Signes évocateurs d’aberration chromosomique • Association syndrome polymalformatif / dysmorphie – Enfance : • Retard de croissance • Retard pubertaire • Retard de développement – Adulte : • Fausses couches à répétition • Infertilité

II – Cytogénétique : Indications du caryotype • 2) Diagnostic prénatal – Age maternel

II – Cytogénétique : Indications du caryotype • 2) Diagnostic prénatal – Age maternel – Antécédent d ’enfant avec aberration chromosomique – Parent porteur d ’un remaniement chromosomique équilibré – Signes d’Appel Echographiques – Marqueurs sériques