Fiche de Cours N°10 - Mucoviscidose - UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023-2024 PDF

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Révisions : sri ja ya Révisions : UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL UNIVERSITÉ DE PARIS LAS3 2023 2022 - 2024 - 2023 UE – Maladies génétiques et rares Fiche de cours N°10 Mucoviscidose ACTUALISATION PLAN I. Introduction l o u II. Diagnostic et dépistage u tta III. Mutations M o IV. Essais cliniques V. Stratégies thérapeutiques VI. Espérance de vie Légendes 9 Notion nouvelle cette année 7 6 17 0 Notion déjà tombée au concours 6 51  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri I. Introduction Généralités jaya Le gène CFTR a été identifié en 1989 o Il y a un peu plus de 30 ans On a analysé beaucoup de patient pour trouver l’anomalie Identification du o À partir de l’anomalie on est revenu pour trouver la protéine qui correspondait gène CFTR CFTR est un canal chlorure anglais) l o u La mucoviscidose porte aussi le nom de Fibrose Kystique du pancréas (Cystic Fibrosis CF en Lors de l’autopsie des premiers patients t ta o Un aspect de fibrose au niveau du pancréas u Maladie monogénique o Un seul gène M o Transmission autosomique récessive , due à des anomalies par perte de fonction du gènes CFTR Prévalence o Maladie génétique grave la plus fréquente dans la population d’origine caucasienne Sa fréquence (Et donc la fréquence des hétérozygotes dans la population saine) varie selon les territoires o Gradient nord-sud o Population caucasienne : 1/2500 nouveau-nés o En Afrique : très peu de données o En France, la fréquence de la maladie est actuellement évaluée à 1/4300,avec une fréquence des hétérozygotes (Facteur de porteur sain) de 1/33 o Il y a environ en France 200 naissances par an § La fréquence de la maladie varie selon les régions § Par exemple, la prévalence est très élevée sur l’Ile de la Réunion § En France métropolitaine, la maladie est particulièrement fréquente en Bretagne. - Moins de mucoviscidose dans le sud et une plus grande fréquence dans le nord o Des régions sont très probablement sous diagnostiquée : § Inde § Egypte § Marco § Argentine § Turquie § Japon 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 2 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya I. Introduction Maladie héréditaire Autosomique récessive Rappel sur les maladies autosomiques récessives : o Autosomique = Sur un autosome, donc un chromosome autre que les chromosomes sexuels (Gonosomes). Pour CFTR, il s’agit du chromosome 7 o § l o u Récessive = Un individu sera atteint si les deux copies de son gène sont altérées Si une mutation vient du père et une mutation de la mère o § u ta S’il est porteur de la même mutation A sur les deux allèles du gènes t Sur les deux chromosomesd’origine maternelle et paternelle o M - o Il est homozygote pour la mutation A (Ce sont deux allèles identiques) S’il est porteur de deux mutations différentes A et B, il est hétérozygote composite § Ce sont deux mutations différentes sur le même gène o Les sujets sains peuvent être homozygotes normaux 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 3 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya I. Introduction Maladie héréditaire (Suite) l o u CFTR du gène à la t ta Dans la plupart des cas, c’est la mutation ∆F508 (F508del) qu’on trouva chez les patients u (70%) mais actuellement il y a plus de 2000 variants décrits protéine o Le gène CFTR, localisé sur le bras long du chromosome 7, s’étend sur environ 200 kb M Comprend 27 exons qui sont numérotés de 1 à 24 (Car anciennes nomenclatures avec 14a ; 14b) o Codent un ARNm qui après épissage va donner un ARN messager de 6,5kb, qui est traduit en une protéine comprenant 1480 acides aminés Cette protéine est o Exprimée à la membrane apicale des cellules des épithéliums sécrétoires o Composée de 2 domaines transmembranaires § Chacun comprenant 6 hélices transmembranaires La protéine CFTR fait partie de la famille des ABC transporteurs (ATP Binding Cassette), son autre nom est ABCC7 o CFTR est enchâssé dans la membrane plasmique o Canal chlorure qui dépend de l’AMP cyclique § L’AMPcest nécessaire pour activer des protéine kinases qui phosphorylent CFTR pour l’activer o Grace a l’AMPc le domaine NBD1 va être phosphoryler § Permet de lier de l’ATP sur le domaine NBD1 et NBD2 intracellulaire - Domaine liant l’ATP § Sur le côté intracellulaire, il comprend également un domaine régulateur R § Ils vont se dimériser quand ils seront liés à l’ATP § Entraine un changement de conformation au niveau du canal qui permettra aux ions chlorure de passer 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 4 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya I. Introduction Maladie héréditaire (Suite) La fonction et la localisation de la protéine CFTR permettent d’expliquer l’atteinte clinique Ce sont les épithéliums sécrétoires qui sont touchés, c’est à dire : o L’épithélium respiratoire o L’épithélium des voies digestives o Les épithéliums génitaux o Les canaux sudoripares On distingue 2 formes : l o u o Chronique u o Habituellement progressive t ta La forme classique (« Complète de la maladie) § M o o S'exprime souvent tôt dans la petite enfance, parfois dès la naissance Iléus méconial o Les manifestations principales concernent : Large spectre § L’appareil respiratoire clinique - Bronchite chronique - Facteurs de morbidité § Le pancréas (premiers atteintes) - Insuffisance pancréatique exocrine § Atteinte génitale - ABCD chez l’homme § Diabète à partir de l’adolescence - Pancréatite parfois § Rarement l’intestin - Obstruction stercorale - Selles visqueuses § Le foie - Cirrhose è La presque totalitédes viscères peut être touchée o La forme la plus commune associe séméiologie respiratoire, troubles digestifs (Stéatorrhée et/ou constipation) et difficultés de croissance staturopondérale o L'atteinte bronchopulmonaire conditionne l'essentiel de la mortalité et de la morbidité o La stérilité masculine est presque constante Les formes CFTR-RD sont o Beaucoup plus modérées o D’apparition tardive § Adulte 9 o Décrites autrefois comme monosymptomatiques (Un seul des organes cibles 1 77 touchés) mais on se rend compte que l’âge avançant, d’autres organes peuvent 6 être touchés 10 § Formes modérées de la maladie 65 o Les + fréquentes sont une pathologie pulmonaire (Dilatation des bronches à l’âge adulte) ou l’infertilité chez l’homme par absence bilatérale des canaux déférents UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 5 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya I. Introduction Maladie héréditaire (Suite) Large spectre clinique (Suite) L’atteinte clinique dépend de ce qui reste fonctionnel comme CFTR Plus on a de CFTR mieux on ira, moins on en a plus on sera atteint o Quand on a 0 CFTR, on a une forme sévère de la maladie avec atteinte pancréatique, digestive, respiratoire, fertilité... De la mucoviscidose classique à la pathologie CFTR ou CFTR-RD , on observe un continuum clinique, étroitement lié à la quantité de CFTR fonctionnel résiduel, qui dépend de différentes mutations l o u ta Dans les formes les plus sévères, avec atteinte pancréatique, il n’y a pas de fonction résiduelle CFTR u t o A partir de 10% de fonction résiduelle CFTR, la fonction pancréatique est en général conservée M o o Dans les formes les plus modérées de l’adulte, on estime qu’il y reste environ 25% de fonction CFTR et plus tard on développera la maladie 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 6 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya I. Introduction Les différentes atteintes L’atteinte pulmonaire (Atteinte la + connu) l o u Atteinte t ta Au milieu du XXe siècle, le principal facteur de mortalité était l’atteinte digestive (Car u atteinte pancréatique, on ne pouvait pas se nourrir). pulmonaire (a titre indicatif) o Maintenant le principal facteur de morbi-mortalité est l’atteinte pulmonaire, caractérisée par 3 éléments : M o L’obstruction : Les secrétions bronchiques des patients sont déshydratées avec § Diminution du liquide péri ciliaire § Épaississement du mucus Donc une moins bonne élimination des aérocontaminants o Infection : La colonisation par des agents pathogènes est très fréquente § Ces agents n’étant pas éliminés, cela aboutit à des infections chroniques o L’inflammation : L’infection entraine une réponse inflammatoire (Normalement). Les cellules immunitaires sont recrutées, et secrètent des substances qui vont certes permettre de lutter contre l’infection, mais qui vont détruire le parenchyme pulmonaire § Actuellement, on ne sait pas si l’inflammation préexiste à l’infection § Toujours est-il que la réponse inflammatoire chez les patients atteints de mucoviscidose est exacerbée par rapport à la population générale § Peu à peu, le parenchyme pulmonaire se dégrade On observe une fibrose et une altération de la fonction respiratoire Aboutissant à une insuffisance respiratoire chronique et sévère 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 7 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya I. Introduction Les différentes atteintes (suite) Parfois le premier signe observable à la naissance (Voir avant) 10-20% des enfants atteints de mucoviscidose classique présentent un iléus méconial o Premières selles (= Méconium) trop épaisses créant une occlusion de l’intestin grêle chez le nouveau-né o L’intestin apparait échogène (Apparait comme de l’os car il est bouché) Atteinte pancréatique chez plus de 85 % des patients atteints de mucoviscidose, se traduisant tout d’abord par une insuffisance pancréatique exocrine o On digère mal tout ce qui est graisseux et donc on absorbe mal les vitamines liposolubles § Mucoviscidose sévère L’insuffisance en lipase, trypsine et chymotrypsine entraîne un syndrome de mal digestion et de malabsorption des graisses, des protéines et des vitamines liposolubles La malnutrition aggrave la maladie respiratoire Une pancréatite aiguë ou chronique peut être une manifestation de révélation d’une mucoviscidose atypique o Les malades développent un diabète insulinoprive § La prévalence augmente avec l’âge Atteinte hépatique dans 40% des cas Atteinte digestive o L’atteinte digestive entraine un syndrome de malnutrition qui participe à aggraver la maladie respiratoire (à cause de la destruction du parenchyme)à Mucoviscidose plus tolérée L’atteinte digestive est vue chez les fœtus atteints de mucoviscidose dans 10 à 15% des casenviron anomalies digestives fœtales : l o u Lors des échographies de suivi de grossesse du 2ème et 3ème trimestre, on peut observer des t ta o L’hyperéchogénicité intestinale est un signe d’appel peu spécifique (Vu dans des tat d’autre chose : anomalie chromosomique, infection virale, muco…) u M o § Un fœtus avec une hyperéchogénicité (Devrait apparaitre noir mais apparait blanc, comme de l’os car trop rempli avec des substances muqueuse) intestinale isolée aura un risque de mucoviscidose évalué à environ 1% § Ce risque augmente si le fœtus présente une hyperéchogénicité intestinale et des dilatations des anses digestives Risque de mucoviscidose très élevé (1/3) devant la triade de signes : o Hyperéchogénicité + dilatations+ absence/anomalie de la vésicule biliaire. § Dans les cas de suspicion échographique de mucoviscidose, il convient de réaliser une étude moléculaire chez les parents. Si des mutations sont trouvées, alors une recherche chez le fœtus est proposée I. Introduction Les différentes atteintes (suite) Les autres atteintes typiques de la mucoviscidose sont : o L’atteinte génitale : La femme peut présenter une hypofertilité par épaississement desglaires cervicales mais elles peuvent tres bien avoir des enfants § La grande majorité des hommes est infertile par une azoospermie obstructive liée à une atrésie des canaux déférents (ABCD : Absence Autres atteintes bilatérale des canaux déférents). o L’atteinte ORL : Sinusites chroniques et polypose nasale très fréquentes. o L’atteinte sudorale (Permet le diagnostic) : Excès d’excrétion de chlorure de sodium entrainant un risque dedéshydratation accru § Test de la sueur - Gold standard pour le diagnostic de la muco 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 8 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri II. Diagnostic et jaya dépistage Généralités D’après le consensus international, il faut au moins deux critères pour poser le diagnostic de mucoviscidose (Date de 1998) : o Un ou plusieurs signes cliniques ou une histoire familiale de mucoviscidose ou un Diagnostic dépistage néonatal positif Associé à: o 2 Tests de la sueur positifs ou 2 mutations identifiées du gène CFTR ou encore une anomalie du transport ionique à travers l’épithélium nasal ou rectal Le dépistage néonatal systématique de la mucoviscidose est déjà réalisé dans de nombreuses régions (Australie, Europe, Amérique du Nord), a été instauré en France en 2002 o Réalisé en même temps que le dépistage de l’hypothyroïdie congénitale, l'hyperplasie congénitale des surrénales, la drépanocytose et la phénylcétonurie,par prélèvement de sang au 3ème jour de vie, et repose sur le dosage de la trypsine immuno-réactive (TIR) sérique La trypsine est une enzyme sécrétée par le pancréas et déversée dans l’intestin lors des repas o Chez les patients atteints de mucoviscidose (CF), l’obstruction des canaux pancréatiques Dépistage par le mucus trop visqueux mène la trypsine à s’infiltrer dans la circulation sanguine (Au néonatal : lieu de passer dans les voix intestinales) Dosage de la TIR o La TIR est augmentée chez 90% des enfants CF en période néo-natale § o u Le diagnostic des nouveau-nés identifiés par le dépistage néonatal est ensuite l le test de la sueur u t ta confirmé par la recherche de mutations responsables de mucoviscidose et par o Toutefois, si le dépistage néonatal permet d’identifier les nouveau-nés porteurs de 2 mutations M sévères et de les prendre en charge plus précocement o Permet aussi de repérer des enfants porteurs avec génotype CFTR-RD, qui ne développeront pas forcément de pathologie liée à CFTR, voire des hétérozygotes sains (On n’aime pas les dépister car ce n’est pas la question posée) 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 9 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri II. Diagnostic et jaya dépistage 3 types de tests biologiques Test de la sueur o 1h à réaliser l o u Le test de la sueur est le test de référence pour le diagnostic de la mucoviscidose o Faire chez des spécialistes u t ta Le principe : Les sécrétions sudorales sont riches en NaCl M o o Il est réabsorbé par les cellules épithéliales tapissant le canal glandulaire o Les anomalies causent une diminution de la réabsorption du NaCl § Augmentation de la concentration NaCl dans la sueur des patients En pratique : La sudation est stimulée par la pilocarpine, et la sueur est recueillie sur un papier- buvard ou plus souvent maintenant par un dispositif collecteur Macroduct ou Nanoduct et la concentration en NaCl y est mesurée Interprétation : En dessous d’une teneur en ions chlorures de 30 mmol/L, le test est normal et le diagnostic de mucoviscidose est éliminé. Entre 30 et 60mmol/L il est douteux (Refaire le test, possible type CRFT DR), et si la teneur en chlorures est supérieure à 60 mmol/L , alors le test est positifet permet de poser le diagnostic de mucoviscidose Pas de différence sur la sévérité de la maladie qu’on soit à 70 ou à 100 o Mais paramètre que l’on suit Ce test nécessite un personnel et des installations spécialisés o Il est sensible (83%) et spécifique (98%) o 2 % des patients atteints de mucoviscidose présentent un test de la sueur normal (Mucoviscidose atypique, avec des mutations à effet modéré) o Des faux positifs, de cause technique (Collection de sueur insuffisante, évaporation, matériel souillé…) ou pathologique (Déshydratation, eczéma, malnutrition, pseudo- hyperaldostéronisme…) dépendent du manipulateur et de l’évaluation clinique 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 10 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri II. Diagnostic et jaya dépistage 3 types de tests biologiques (suite) Un autre test diagnostique est la mesure de la différence de potentiel transépithélialenasale qui apporte, dans les cas difficiles, une aide au diagnostic. o On mesure l’activité CFTR AMP cyclique dépendante. o Requiert du matériel et du personnel très spécialisé § Compliqué à mettre en œuvre, peu pratique en France (A paris 2 personnes qui le font) Différence de potentiel transépithéliale nasale l o u Quand réaliser une étude génétique de CFTR delta u t ta Les indications sont : M o o Le dépistage néonatal (TIR élevée) o Vérification du génotype avant traitement : Pour les patients diagnostiqués il y a longtemps,les génotypes ont parfois été égarés et il convient de s’assurer des mutations pour pouvoir proposer éventuellement des thérapies ciblées o Étude familiale : Les patients porteurs d’une ou deux mutations sévères doivent informer leurparentèle afin que celle-ci puisse bénéficier d’une recherche de mutation si elle le souhaite § Si une personne est dépistée hétérozygote pour une mutation sévère, une recherche de mutations CFTR sera proposée à son conjoint s’ils ont un projet Analyse parental, afin d’évaluer le risque que le couple ait un enfant atteint de la maladie. génétique De la même manière, une analyse exhaustive du gène est proposée aux conjoints de patients atteint de mucoviscidose o Diagnostic prénatal : § Couple à risque ¼ : Lorsque chaque parent est porteur d’une mutation CFTR sévèreconnue § Anomalies digestives fœtales : Observable à l’échographie du 2ème ou du 3ème trimestre dans la population générale - Dans ces cas d’anomalies digestives fœtales, on analyse CFTR chez les parents, et si on trouve des mutations chez eux, alors on se retrouve dans le cas de figure d’un couple à risque 1/4 L’identification des mutations permet donc : o De confirmer le diagnostic chez les malades o De donner une évaluation pronostique selon les mutations 7 9 § Pour les mutations connues, de proposer des traitements, et de faire 6 17 bénéficier les patients et leurs familles d’un conseil génétique adapté et à 0 adapter le suivi car on a des thérapies qui permettent de traiter certaines 651 mutations UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 11 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri II. Diagnostic et jaya dépistage 3 types de tests biologiques (suite) l o u u t ta Le diagnostic prénatal est strictement encadré par la loi de bioéthique, et concerne les M o maladies héréditaires d’une particulière gravité o La mucoviscidose dans sa forme classique en fait partie Le prélèvement fœtal : Diagnostic pré-natal o À partir de 12 ou 16 SA : § Ponction de liquide amniotique o Analyse de l’ADN fœtal dans le sang maternel (Non invasif), technique compliquée 7 9 § On ne recherche pas la mutation maternelle dans le sang fœtale car 6 17 § trop de risque Si la mutation du papa est différente de la maman 0 651 - Recherche de la mutation paternelle dans l’ADN fœtale qui est dans le sang de la maman UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 12 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri II. Diagnostic et jaya dépistage 3 types de tests biologiques (suite) Si négatif : o Fœtus non porteur de la mutation paternelle, on s’arrête la Si positif alors on propose un DPN invasif pour voir si la mutation maternelle est présente Les mutations préalablement connues du père et de la mère sont recherchées dans le prélèvement fœtal Diagnostic pré- o Réalisé pour le risque de mucoviscidose sévères natal Si pas de risque CFTR RD on ne fait pas de diagnostic près natal o Entre 12 et 14 semaines d’aménorrhée (SA) : Biopsie de trophoblaste (Villosité choriales) Comment rechercher ces mutations du gènes CFTR ? o La stratégie peut varier selon les indications, selon les recommandations du réseau nationalGeneMucoFrance II. Diagnostic et dépistage 3 types de tests biologiques (suite) Dans un premier temps, on réalise la recherche de mutations fréquentes Si cette recherche est positive, on s’arrête là o Recherche de mutation ciblé § l o u La sensibilité dépend de la région d’où vient les patients Dans un deuxième temps u t ta Les recommandations nationales sont de rechercher les mutations selon l’origine géographique o o Si négative mais réels arguments pour une mucoviscidose ou une pathologie CFTR-RD M (Par exemple : Test de la sueur, azoospermie obstructive avérée…) : § Recherche de mutations très fréquentes en fonction de l’origine géographique ou bien passer directement à une technique d’analyse exhaustive de tous les exons § Avec les techniques actuelles de séquençage massif, on réalise le plus souvent d’emblée un séquençage de tous les exons et de leurs régions introniques flanquantes ainsi que de quelques régions introniques Pour un individu profondes où l’on sait qu’il y a des mutations récurrentes symptomatique Enfin, on peut rechercher de grands remaniements Les grandes insertions/délétions représentent environ 2% des allèles mutés chez les patients Les évolutions techniques de quantification allélique permettent aujourd’hui d’obtenir des résultats assez facilement o MLPA,séquençage haut débit Dans de très rares cas avec diagnostic de mucoviscidose certain, une seule mutation est trouvée o Cela signifie qu’il en manque une, non détectée par toutes les méthodes pré-citées § On peut alors réaliser une étude de l’ARN messager CFTR, extrait d’un tissu qui exprime la protéine § En pratique, on réalise souvent cette étude à partir d’un brossage de cellules épithéliales nasales réalisé en ORL sous anesthésie locale § Cela permet d’observer des diminutions d’expression de l’ARN (mutation du promoteur ou bien ARN messager instable) ou des anomalies d’épissage dues à des mutations introniques profondes inconnues 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 13 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya III. Mutations Généralités F508del La mutation F508del (Anciennement appelée deltaF508) correspond à la délétion d’un codon phénylalanine C’est largement la mutation la plus fréquente, et elle représente 80% des allèles mutés en France o Mutation de classe II, III et VI L’épidémiologie de la mucoviscidose est très bien connue dans les pays avec des l o u populations d’origine caucasienne, moins dans les autres o Ceci est illustré par cette carte montrant le taux de détection avec les kits de recherche de mutations fréquentes u t ta o Ainsi,dans certains territoires d’Afrique ou d’Asie, la carte est blanche M o o Longtemps, on a considéré que la prévalence de la mucoviscidose était presque nulle dans ces pays, mais en réalité la maladie y est certes plus rare qu’en Europe, mais surtout largement méconnue et sous-estimée o De plus, les mutations spécifiques de ces populations ne sont pas inclues dans les kits de recherche de mutations fréquentes Mutations fréquentes dans le monde 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 14 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya III. Mutations Généralités (suite) Balayage des exons : o On regarde tous les exons Plus de 2000 variations du gène CFTR ont été décrites (On recherche le plus souvent 50 mutations parmi celle la) o Certaines sont trèsfréquentes, d’autres sont beaucoup plus rares, voire privées § Leur caractère délétère est variable, de bénin à pathogène sévère Si le patient a une mutation : o Une amplification de la région F508del Parfois ce ne sont pas des mutations qui peuvent causer la muco o Évolutions du kit Pas tous les variants donnent la muco Les mutations d’épissages sont plus difficiles à évaluer o Pour certaines mutations (Non-sens ou mutation stop, décalage du cadre de lecture, mutation du site canonique d’épissage en +1 et -1, ou large remaniement (Délétion/insertion)) l’interprétation du caractère pathogène est aisée o Dans la moitié des cas, on rencontre des mutations faux-sens, dont l’interprétation modérée ou encore bénin l o u est parfois très délicate, certaines d’entre elles étant de caractère très sévère, § t conseilgénétique u ta La correcte interprétation des mutations très rares est primordiale pour le o Il existe des kits commerciaux pour identifier les mutations fréquentes o Dépiste entre 20 et 50 mutations, selon les kits M 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 15 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya III. Mutations Généralités (suite) Exemple de l’étude de l’impact d’un variant sur l’épissage o Fait chez une patiente connue comme hétérozygote pour une mutation classique Études Elle avait un test de sueur positif, atteinte respiratoire modéré et une mutation fonctionnelles En amplifiant l’ARN messager, chez la patiente on voit 2 bandes en gel d’acrylamide o 1seule bande chez les contrôles des mutations de Si on isole la bande de plus haut poids moléculaire et qu’on la séquence, on voit une délétion CFTR de GAAT dans l’intron l o u o Cette délétion faisait sauter un site de liaison à une protéine d’épissage § u t ta Cette région n’était plus reconnue comme un intron o Quand le motif est supprimé : empêche en partie l’épissage normal § M o Inclusion d’un exon supplémentaire anormal dans l’ARNm de la patiente, entrainant une protéine CFTR non fonctionnelle o Dans bande plus grande de taille plus grosse car ARN allongé Biosynthèse normale de CFTR : o ADN est prélevé du noyau puis est transcrit en ARN -> Traduction en protéine o Au niveau du RE a lieu le repliement et une première glycosylation (On obtient la bande B) § Si mal replié, envoyé au protéasome pour être dégradé o Puis maturation/glycosylation finale dans le Golgi (Obtention de la bande C : 170kDa), et adressage à la membrane § Il va pouvoir être recyclé, dégradé ou ré envoyé à la membrane o Pour CFTR muté F508del, on s’arrête au stade « bande B » § La protéine mal repliée est reconnue comme anormale et est adressée au protéasome pour dégradation 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 16 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya III. Mutations Généralités (suite) Maturation : Western-blot à partir de cellules transfectées pour des plasmides CFTR WTou mutés o u o On voit une bande C pour CFTR WT et L206F, mais pas pour L206W Presque blanc, il l ta n’y a pas de forme mature § § u t Témoigne d’un défaut de maturation On peut imaginer qu’il est envoyé pour être dégradé par le protéasome Exemple d’étude M o Localisation : Immunomarquage de CFTR sur des cellules transfectées o Liséré vert sur WT(CFTR localisé à la membrane) et marquage diffus pour L206W (Rétention dans le réticulum endoplasmique, protéine mutée non adressée à la membrane, il va être dégradé) Permet de voir si un variant est pathogène ou non o S’il est retenu dans le RE il va être pathogène Tests de l’activité CFTR : patch-clamp (Soit sur cellule totale soit ciblant sur un canal), passage d’ions… 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 17 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya III. Mutations Généralités (suite) Mutations de CFTR sont très diverses o A ce jour, plus de 2000 variants ont été décrits, qui peuvent affecter de manière plus oumoins sévère le fonctionnement du canal chlorures On peut avoir des défauts moléculaires a toutes ces étapes Une classification fonctionnelle permet de répartir les mutations selon le type d’altérations : o Ne pas apprendre les classes seulement retenir l’idée qu’il y a différents défauts moléculaires qui vont donner lieu à différentes anomalies et que toute n’auront pas la même conséquence § Traitement différent Classe I : M utations altérant la production de la protéine o Codon stop Classe II : Mutations perturbant le processus de maturation de la protéine o Exemple :F508del Classe III : mutations perturbant la régulation du canal Chlorure (Régulation d’ouverture) o Exemple : G551D Classe IV : Mutations altérant la conduction du canal o Perturbation de la sélectivitéionique et de la durée d’ouverture du canal Classe V : Altération de la stabilité de l’ARNm Classe VI : Altération de la stabilité de la protéine mature l o u u t ta Classification moléculaire M o En réalité, la classification des mutations en fonction d’un seul défaut fonctionnel estassez simpliste, et une même mutation peut faire partie de plusieurs classes Ainsi, la mutation la plus fréquente F508del fait partie des classes II, III et VI o Après la traduction, la délétion de la Phénylalanine 508 entraine un mauvais repliement de la protéine o Elle est reconnue comme anormale par la cellule et est adressée à la dégradation par le protéasome § Classe II o Il existe des moyens de limiter cette dégradation et de permettre à une proportion non négligeable de CFTR-F508del d’arriver jusqu’à la membrane plasmique : § On observe alors que cette protéine mutée fonctionne mal - Défaut de régulation et de conduction – classes III et IV Ainsi, pour certains patients avec la mutation F508del, l’association d’un correcteur et d’un potentiateur permet une amélioration clinique o ORKAMBI® = lumacaftor + ivacaftor 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 18 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri jaya III. Mutations Généralités (suite) Correction du défaut à l’origine de sa physiopathologie CFTR wt est exprimé (Marqué en vert) à la membrane des cellules épithéliales. Pour les mutations de classe II (Dont la mutation F508del), on observe un marquagediffus dans la cellule, témoignant de la rétention de la protéine anormale dans le réticulum endoplasmique l o u u t ta M o Comment corriger ce défaut : CFTR G551D La mutation G551D est la seconde mutation la plus fréquente après F508del o Toutefois, safréquence est beaucoup plus faible (Environ 3%) Très présent dans les pays anglo-saxons Le canal s’ouvre mal, un défaut de régulation La mutation la plus fréquente est DeltaF (Ne pas apprendre les autres) 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 19 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri IV. Essais jaya cliniques Généralités (suite) La boite Vertex a fait du screening automatique de pleins de molécules sur les cellules mutées En haut à gauche: l u o Ils ont trouvé une molécule qui permettait de corriger ce défaut d’ouverture du canal o Différents types t ta o Augmentation des fonctions respiratoires des patients qui étaient sous ivacaftor contre le placebo u mucoviscidoseM o o Et également une augmentation du poids car il y a une malnutrition lors de la Mutation de classe III, qui peut être traitée de manière ciblée par les potentiateur Ils ont également vérifié le test de la sueur o Environ a 100 pour placebo et diminue pour ivacaftor 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 20 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri IV. Essais jaya cliniques Généralités (suite) Correcteur (Western-blot) : Apparition d’une bande C o Amélioration de la maturation,donc plus de CFTR amené à la membrane cellulaire Augmentation de § l u o Correcteur permet de l’emmener à la membrane. : o Molécule (Chaperonne) qui permet de forcer la maturation et au lieu que l’activité F508 DEL-CFTR § u t ta ça soit dégrader par le protéasome ça arrive à la membrane Peut posséder une activité même s’il est imparfait § M o Il faut ensuite le potentialiser cad augmenter son ouverture On voit sur le western qu’avec le correcteur il y a l’apparition d’une bande mature Potentiateur (Single channel patch clamp) : augmentation de l’ouverture du canal Essai clinique utilisant l’association correcteur + potentiateur chez des patientshomozygotes pour la mutation F508del On voit qu’on a une amélioration de la fonction respiratoire comparé au placebo Diminution des exacerbations pulmonaires o Baisse des infections sévères § Hospitalisation 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 21 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri V. Stratégies jaya thérapeutiques Généralités (suite) 2016 o u Voici les stratégies thérapeutiques qui étaient utilisées en 2016 l ta Dans les approches ciblant CFTR, deux molécules étaient données aux patients (Ivacaftor et u t Lumacaftor) + tout ce qui est alternatif o Solution hypertonique pour hydrater le liquide de surface dans les bronches M o Les anti-inflammatoires o o Essayer de diminuer la viscosité du mucus o Les antibiotiques o D’améliorer la nutrition 2019 Voici les stratégies en 2019 : o 3 molécules ciblant CFTR sont données aux patients o Et de nombreuses autres molécules sont en cours d’étude Ceci montre la dynamique de la recherche fondamentale et clinique dans le domaine dela thérapie ciblée CFTR Mars 2022 : 9 1 77 o HAS approuve utilisation de Kaftrio chez les enfants 6-11 ans si au moins une des mutations est la mutation deltaF 6 10 § Association de 3 drogues, ivacaftor, tezacaftor et elexacaftor 65 Retenir seulement le nom kaftrio car c’est une révolution o Marche très bien UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 22 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri V. Stratégies jaya thérapeutiques Généralités (suite) Thérapies ciblées en fonction du défaut CFTR est une mutation de classes II et III l o u Pour la mutation F508del, les correcteurs seuls ne sont pas assez efficaces, car en fait F508del t des résultats très positifs u ta o Le Trikafta (En France : Kaftrio ) combinant 2 correcteurs et un potentiateur montre M o o En France, fin 2020, la Haute Autorité de Santé (HAS) a attribué à Kaftrio®(LaboratoireVertexPharmaceuticals) une ASMR (Amélioration du service médical rendu de niveau 2 (Importante) On améliore la fonction respiratoire : o Diminution des ions chlorure dans la sueur o Amélioration du gain de poids § Ne concerne que 80 % des patients § Pour les patients qui ont 2 mutations STOP il n’y a pas de médoc pour eux Actuellement, les patients de plus de 12 ans inclus dans des essais cliniques peuvent en bénéficier, en attente de la commercialisation en France 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 23 /24  I. Introduction / II. Diagnostic et dépistage / III. Mutations / IV. Essais cliniques / V. Stratégies thérapeutiques/ VI. Espérance de vie s ri VI. Espérance de jaya vie Généralités (suite) o u La mucoviscidose est une maladie qui a été décrite pour la première fois en 1938 par Dorothy Andersen, alors que l l'espérance de vie des enfants atteints de cette maladie était inférieure à 5 ans car on n’arrivait pas à se nourrir t ta À la fin des années 1950, la mise au point du test de la sueur a permis de réaliser le diagnostic Ce n'est qu'en 1989 que le gène CFTR a été découvert u M o o Grâce à une meilleure connaissance de la pathologie et à l'amélioration des traitements, l'espérance de vie a considérablement augmenté pour atteindre environ 40 ans o Cette augmentation de l’espérance de vie, ainsi que l’amélioration du confort de vie, ont commencé grâce aux traitements pour faciliter la digestion qui était alors le principal facteur de mortalité o Cela a été suivi par le dégagement des voies respiratoires, et le traitement de l'infection et l'inflammation § Depuis 2010, des thérapies personnalisées sontpossibles pour certaines mutations, dont la mutation F508del Pour ceux qui sont né en 2002 l’espérance de vie sera d’au moins 50 ans 7 9 6 17 0 651 UNIVERSITÉ PARIS-EST-CRÉTEIL 2023 - 2024 24 /24