Complexité des relations entre patrimoine génétique
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Complexité des relations entre patrimoine génétique et santé I. Exemple du cancer du sein Le cancer du sein touche environ, dans nos populations, une femme sur douze vivant jusqu’à l’âge de 80 ans. Avec environ 26 000 nouveaux cas et 11 000 décès chaque année, c’est la première cause de mortalité par cancer chez la femme. Il existe plusieurs prédispositions au cancer du sein. Seule l’une d’entre elle sera étudiée ici. Environ 10 à 15 % de ces cancers du sein sont liés à la transmission selon un mode autosomique dominant d’un allèle muté du gène BRCA1 ou du gène BRCA2 . Les gènes BRCA1 et BRCA2 font partie des gènes suppresseurs de tumeur : les protéines codées par ces gènes sont localisées dans le noyau et sont impliquées dans la réparation de l’ADN. L’altération de l’ADN est une des causes de dérive cancéreuse des cellules. Anagène va nous permettre de comprendre l’origine de ces cancers en comparant les séquences des allèles du gène BrCA, ainsi que celles des protéines codées par ces allèles. Allèle Référence M1 M2 M3 Nombre de bases 5592 5590 5592 5591 Protéine référence M1 M2 M3 Modification observée Délétion des bases 68 – 69 Substitution en 220 Délétion en 1121 Nombre d’acides aminés 1863 38 73 374 On constate que les protéines codées par m1, m2 et m3 sont plus courtes : les mutations font apparaître des codons stop, et les protéines obtenues ont une structure tridimensionnelle qui ne leur permet pas d’agir correctement. L’ADN ne peut plus être réparé efficacement. Le document ci-contre vous montre les variations de l’incidence du cancer du sein dans la population de Hawaï. Les Japonaises vivant à Hawaï, avec les habitudes alimentaires des Etats Unis, rejoignent en fréquence le taux de cancers des seins observés chez les Américaines de race blanche. Le document ci-dessus montre que la fréquence des cancers varie selon les habitudes alimentaires. L’origine génétique n’est donc pas la seule. On note toutefois que les Japonaises vivant à Hawaï ont moins de cancer que les Caucasiennes : les allèles varient selon les populations. II. Exemple du diabète Le diabète est une maladie se caractérisant par une glycémie (teneur en sucre dans le sang) anormalement élevée. La glycémie normale est d’environ 1 g/l alors que celle du diabétique est supérieure à 1,26 g/l. On distingue deux types de diabètes : - Le diabète de type 1, qui débute brutalement chez un sujet mince et jeune (généralement avant 20 ans, avec un pic de survenue à 12 ans). Les signes cliniques associent une soif intense, une émission d’urine excessive, un amaigrissement avec fatigue et la présence de glucose dans les urines. - Le diabète de type 2, découvert fortuitement chez un sujet de plus de 40 ans en général en surpoids. Il associe le plus souvent une hypertension artérielle et un excès de triglycérides (lipides) dans le sang. Problème : quels sont les facteurs qui influencent la survenue du diabète ? On peut penser que le diabète a des causes environnementales : les diabétiques, en particulier de type 2, ont un profil particulier (surpoids, hypertension, …) Le fichier diabete.xls laisse penser que divers facteurs peuvent intervenir : l’âge, le sexe et la région. 0,742 0,252 0,173 1 à 64 ans Plus de 65 ans % d'hommes diabétiques total 0,582 0,211 0,125 1 à 64 ans Plus de 65 ans total % femmes diabétiques On constate que l’âge est un facteur de risque : plus la personne est âgée, plus elle présente de risque. On note aussi que les hommes présentent plus de risques que les femmes. carte du diabète France - Régions par Colonne B 0,266 0,254 0,24 0,226 0,152 à 0,3 à 0,266 à 0,254 à 0,24 à 0,226 (4) (3) (4) (6) (5) La carte du diabète montre que le risque varie selon la région. On peut imaginer que le climat, l’alimentation, le mode de vie, le niveau socio-culturel, la pollution peuvent intervenir. La carte de prévalence de l’obésité en France montre des similitudes avec celle du diabète. On peut penser que l’obésité est un facteur de risque du diabète. On peut toutefois noter que la similitude n’est pas parfaite : la région Nord est très touchée par l’obésité, mais moins par le diabète. Il doit donc y avoir d’autres facteurs. Plusieurs gènes HLA ont été identifiés comme prédisposant au diabète du simple fait qu’ils sont beaucoup plus présents chez les diabétiques que dans la population non affectée par cette maladie. Les plus connus sont DR3 et DR4 : en effet, chez les européens à peau blanche, plus de 90 % des patients atteints d’un diabète de type 1 possèdent DR3 ou DR4 alors que dans la population saine, ce pourcentage n’est que de 40 à 50 %. La différence est encore plus spectaculaire si on considère la présence simultanée de DR3 et DR4 : c’est le cas chez 30 à 50 % des diabétiques pour 6 % seulement de la population saine. Risque de survenue d’un diabète de type 1 (DID) Jumeau vrai d’un DID Jumeau vrai d’un DID avec DR3 et DR4 Frère ou sœur d’un DID, HLA différent Frère ou sœur d’un DID, HLA identique Frère ou sœur d’un DID, HLA semi-différent 40 à 50 % 70 % 1% 15 % 7% Le document précédent montre que l’aspect environnemental n’est pas seul : l’apparition du diabète est liée à la présence de certains allèles, qui favorisent sa survenue. Les résultats obtenus par les vrais jumeaux montrent les deux aspects : le risque est supérieur à des frères et sœurs (aspect génétique), mais il n’est pas de 100 % (aspect environnemental)
