LE DÉPISTAGE PRÉNATAL d’anomalies génétiques est invasif, reposant sur une recherche de matériel génétique fœtal par amniocentèse ou prélèvement de villosités choriales, qui comportent un risque, même minime, pour le fœtus. Dans leur travail où ils présentent une méthode non invasive, Dennis Lo et coll. montrent que ce risque pourrait être évité.
C’est en 1997 que l’équipe dirigée par Dennis Lo (Chine) découvrait l’existence d’ADN flottant dans le plasma de femmes enceintes. Au cours de la grossesse, il y a environ 10 % de l’ADN circulant chez la mère qui provient de l’ADN du fœtus, comme l’ont publié ces chercheurs.
Jusqu’ici, les généticiens ont utilisé l’ADN flottant fœtal avec des objectifs très ciblés, tels que la détection de certaines anomalies chromosomiques (comme des aneuploïdies fœtales), de traits hérités du père, du sexe du bébé ou pour réaliser un groupage rhésus. Les publications se sont focalisées soit sur une maladie (trisomie 21), soit sur un seul caractère génétique (groupage sanguin par exemple).
L’ADN fœtal est encore mal connu. Il semble formé de brins plus courts que l’ADN maternel et on ne sait pas si l’intégralité de l’ADN fœtal est présent dans le sang maternel.
Une aiguille dans une botte de foin.
Étant donné la quantité et la forme de ce matériel génétique fœtal circulant chez la mère, « découvrir le génome fœtal parmi l’ADN flottant est, d’un point de vue technologique, comme de trouver une aiguille dans une botte de foin. C’est un plus grand défi que le séquençage de l’ADN chez des adultes ».
Dans l’étude qu’ils présentent, Lo et coll. ont utilisé une nouvelle technique (« paired-end massively parallel sequencing ») pour démontrer que l’intégralité du génome fœtal est présent dans le plasma maternel et dans une proportion relativement stable par rapport au matériel génétique flottant total. Les chercheurs ont recruté un couple qui devait avoir un diagnostic prénatal pour la recherche d’une bêta-thalassémie chez l’enfant en gestation.
Après prélèvement d’un échantillon sanguin chez la mère, ils ont séquencé environ 4 X 109 molécules d’ADN. L’étape suivant a consisté à rechercher la signature génétique fœtale, bien cachée dans les profondeurs des séquences d’ADN.
Les cartes génétiques à la fois du père et de la mère ont servi de guide à ce processus, permettant de trouver les endroits où les héritages maternel ou paternel étaient différents chez le fœtus.
Les chercheurs ont ainsi pu raccorder les différentes pièces d’un puzzle génétique et ils ont réalisé une carte génétique du génome entier du fœtus.
Enfin, ils ont passé au crible cette carte génétique fœtale pour trouver les variations génétiques et les mutations clés.
« Le fœtus avait hérité de la mutation de la bêta-thalassémie de son père et d’un gène normal de bêta-globine de la mère. En d’autres termes, ce fœtus était porteur du gène de la maladie. »
Au total, notre étude a permis d’élucider la biologie de l’ADN plasmatique en révélant les différences de taille entre l’ADN fœtal circulant et l’ADN maternel avec une haute résolution. D’autres applications pourraient être possibles : la détection d’acides nucléiques plasmatiques pour le dépistage de cancer par exemple, le monitorage de transplantations tissulaires.
Science Translational Medicine, 8 décembre 2010, vol. 2, n° 61 61ra91.
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