Un exemple de maladie héréditaire et de thérapie génique Activité 7 Un exemple de maladie héréditaire et de thérapie génique

Introduction "Malheur à l'enfant qui laisse un goût de sel lorsqu'on l'embrasse sur le front. On lui a jeté un sort, et il en mourra bientôt."   La mucoviscidose est la plus fréquente des maladies autosomiques récessives graves de la population caucasienne .Elle atteint environ un nouveau-né sur 2500, ce qui fait estimer la fréquence des hétérozygotes, porteurs sains de la maladie, à 1/25

Document 1 : Symptômes de la mucoviscidose La mucoviscidose est une maladie héréditaire dont les patients souffrent de graves problèmes respiratoires et digestifs. Actuellement, l’espérance de vie des malades est de 40 ans. Le seul moyen actuel pour soigner cette maladie est une greffe cœur-poumon. A la fin des années quarante, les médecins observèrent que des sécrétions très visqueuses (mucus) bouchent progressivement l’ensemble des canaux présents dans les organes des patients atteints de mucoviscidose: - l'excès de mucus dans les bronches provoque des difficultés lors de la respiration et une toux chronique et est à l'origine d'infections chroniques qui détruisent peu à peu le tissu pulmonaire; - le mucus obstrue les canaux pancréatiques et empêche la libération d'enzymes digestives par le pancréas ce qui entraîne des problèmes de constipation et des difficultés à prendre du poids ainsi que la destruction progressive du pancréas.

Document 2: Les bronches sont tapissées de cellules épithéliales. Normalement, la surface interne des bronches est recouverte par une mince couche de mucus, fluide, qui a pour fonction de piéger les particules inspirées et de les propulser dans la gorge où elles seront ensuite expulsées. Chez les patients atteints de mucoviscidose, le mucus est plus épais et donc difficile à expulser. On observe un rétrécissement des voies bronchiques qui diminue alors les capacités respiratoires. Les bactéries vont alors stagner dans les voies respiratoires et provoquer des infections qui vont endommager le tissu pulmonaire

Document 3 : Les cellules épithéliales qui tapissent les bronches possèdent deux types de canaux sur leur membrane plasmique: le canal chlore, qui est une protéine appelée CFTR, libère des ions chlorure à l'extérieur ; le canal sodium prélève des ions sodium. Ces échanges permettent au mucus de rester fluide et de s’évacuer aisément des voies respiratoires. Chez les individus malades, il n'y a pas de mouvement des ions chlorure ce qui entraîne, indirectement, l’absorption d’ions sodium en excès: le mucus s’épaissit et devient difficile à évacuer.

Document 4 : Localisation de la protéine CFTR (en jaune fluorescent) dans un épithélium des bronches chez un individu sain et un individu atteint de mucoviscidose.

Document 5 : Arbre généalogique d'une famille où existent des cas de mucoviscidose La mucoviscidose est une maladie génétique récessive c’est à dire qu’un individu ne déclare la maladie que s’il est porteur de 2 allèles «morbides» du gène codant la protéine CFTR, un sur chacun de ses chromosomes n°7.

Il existe 2 allèles différents pour ce gène : l’allèle M codant une protéine CFTR fonctionnelle ; l’allèle m codant une protéine CFTR non fonctionnelle   Chaque individu possède 2 allèles par gène, 3 génotypes sont donc possibles : M//M, m//M, m//m. Pour les génotypes M//M ou M//m, l’individu est sain (non malade) Pour le génotype m//m, l’individu est malade. Remarque : l’allèle M est dit dominant sur l’allèle m car en présence de ces 2 allèles c’est l’allèle M qui s’exprime au niveau du phénotype ;

connaître le génotype de chacun de ses parents Pour calculer le risque (probabilité) qu’un individu soit atteint il faut donc connaître le génotype de chacun de ses parents prévoir le génotype des enfants qu’ils peuvent avoir de manière théorique s’ils transmettent au hasard chacun un de leurs allèles (dans un tableau de croisement) identifier le phénotype de ces enfants conclure en identifiant le nombre de phénotypes malades par rapport au nombre total d’individu (= probabilité) Mère Génotype : Phénotype :   Père Allèle transmis OU Allèle transmis OU Génotype Phénotype