La Maladie De Bloom – Le service de diagnostic moléculaire du département de génétique du cancer de l’Institut Curie, sous la direction du professeur Dominique Stoppa-Lyonnet, est l’une des rares institutions au monde capables de diagnostiquer le syndrome de Bloom.
Le gène responsable de la fabrication d’une protéine connue sous le nom d’hélicase BLM est défectueux chez ces patients. Lorsque cette enzyme est épuisée, elle ne peut plus assurer ses différentes fonctions, comme relancer la réplication de l’ADN après son arrêt. Cette enzyme est cruciale pour maintenir la stabilité du génome.
De nombreuses anomalies cellulaires, y compris des dommages spontanés à l’ADN, résultent de l’absence d’une protéine BLM fonctionnelle. Les patients ont un risque élevé de développer un cancer et d’autres troubles du système immunitaire.
Des équipes dirigées par Nicolas Manel et Mounira Amor-Guéret à l’Institut Curie et Yanick Crow à l’Institut Imagine (hôpital parisien et institut de recherche sur les maladies génétiques) ont découvert que les gènes de l’immunité innée sont constamment stimulés en l’absence de l’hélicase BLM.
L’immunité interne est un mécanisme de défense qui aide l’organisme à combattre les agents pathogènes, entre autres en gardant un œil sur l’ADN dans le cytosol des cellules. Les auteurs montrent en outre que l’expression de ces gènes, connus sous le nom d’ISG, est amplifiée par les dommages à l’ADN et est élevée dans le sang des patients atteints du syndrome de Bloom par rapport aux témoins.
Celle-ci établit un lien jusqu’alors inconnu entre le syndrome de Bloom et l’immunité innée en révélant pour la première fois un rôle de l’hélicase BLM dans la limitation de l’induction des ISG. Et rien n’aurait été possible sans la collaboration de nos trois équipes et le partage de leur expertise.
Comprendre les causes génétiques de la susceptibilité au cancer est devenu un défi majeur ces dernières années alors que les chercheurs tentent de s’attaquer aux mécanismes fondamentaux en jeu dans les processus cancérigènes.
Rare, la maladie de Bloom autosomique récessive est largement étudiée par notre groupe car elle fournit l’une des meilleures corrélations connues entre l’instabilité génétique et la prédisposition tumorale. Compte tenu du caractère autosomique récessif de cette maladie, nous nous sommes demandé si le gène BLM, dont les mutations sont à l’origine de ce syndrome, jouerait également un rôle dans le développement du cancer plus généralement.
Deux études publiées dans le dernier numéro de Science fournissent des preuves convaincantes que la réponse est oui. En effet, ces études montrent que le fait de porter une mutation dans une seule des deux copies du gène BLM suffit à augmenter le risque de développer un cancer colorectal aussi bien chez l’homme que chez la souris.
Le syndrome de Bloom (BS) est causé par une mutation dans les deux copies du gène BLM, et sa principale caractéristique clinique est un taux anormalement élevé de développement tumoral. De ce fait, ces patients présentent un risque accru de développer toutes les formes de cancer observées dans la population générale, mais à un âge plus jeune (Tableau I) .
De plus, les cellules issues de patients BS présentent un phénotype mutateur et une instabilité génétique généralisée, comme en témoigne par exemple une multiplication par 10 du taux d’échanges de chromatides sœurs, seul objectif diagnostique de la maladie .
Le gène BLM, qui code pour une protéine de 1417 acides aminés, a été cartographié en 15q26.1 sur le chromosome 15. Cette protéine fait partie de la sous-famille des hélicases RecQ qui se distinguent par la présence d’un domaine central contenant sept motifs consensus d’hélicase hautement conservés.
À ce jour, neuf mutations distinctes du gène BLM ont été décrites, dont quatre entraînent la production de protéines tronquées sans hélicase à domaine consensus. Quatre patients non apparentés d’ascendance juive ashkénaze se sont avérés homozygotes pour la mutation BLMAsh, qui crée un codon stop prématuré dans l’exon 10.
Ceci confirme la présence d’un effet fondateur dans cette communauté.Tableau I.Résumé des 100 tumeurs enregistrées dans le Bloom Syndrome Registry au 1er juillet 1996 (d’après ) et leur impact sur 71 patients BS.
Selon une recherche publiée dans la revue Cancer, les porteurs hétérozygotes de la mutation BLMAsh (environ 1 % des individus d’origine juive ashkénaze) ont un risque de développer un cancer colorectal plus de deux fois supérieur à la population générale. Le groupe dirigé par Joanna Groden a pu reproduire ces résultats en utilisant un modèle de souris.
En fait, ce groupe a créé des souris chez lesquelles une copie de l’homologue murin du gène BLM avait été supprimée, ce qui a donné un allèle mutant appelé BlmCin. Des souris porteuses d’une mutation du gène suppresseur de tumeur Apc ont été croisées avec des souris porteuses de l’allèle BlmCin/+, rendant la progéniture sensible au développement d’adénomes multiples dans l’intestin et servant de modèle pour la polypose adénomateuse humaine familiale.
La progéniture de ce croisement, les souris ApcMin/+ BlmCin/+, développe deux fois plus de tumeurs intestinales que les témoins ApcMin/+ Blm+/+, et ces tumeurs montrent une perte de l’allèle Apc sauvage sans affecter l’allèle Blm.
Selon les résultats de cette étude, la possession d’une seule copie du gène Blm suffit à favoriser le développement tumoral. Bien que la protéine Blm puisse être trouvée dans les tumeurs intestinales des souris ApcMin/+ BlmCin/+, il ne peut être formellement exclu qu’une mutation ponctuelle qui n’affecte pas la taille ou le niveau d’expression de la protéine ait donné lieu au phénotype mutateur typique des cellules BS et rendu l’allèle sauvage Blm inactif.
Par conséquent, la compréhension de la fréquence des échanges de chromatides sœurs dans les cellules cancéreuses colorectales issues d’humains hétérozygotes BLMAsh (et/ou de souris ApcMin/+ BlmCin/+) pourrait éclairer les mécanismes sous-jacents au développement de ces tumeurs.
Il serait intéressant de savoir si les souris BlmCin/+ développent des tumeurs à un rythme plus élevé que les souris sauvages, comme cela a été récemment démontré chez des souris hétérozygotes pour une mutation du gène ATM impliquée dans l’ataxie-télangiectasie, une autre maladie autosomique récessive. syndrome qui partage cette caractéristique.
Cependant, si ces tumeurs résultent d’une haplo-insuffisance du gène BLM, la question se pose de savoir pourquoi un allèle mutant du gène BLM est récessif pour le développement de la maladie et très instable génétiquement, tout en étant partiellement dominant pour le développement de cancers.
En fait, les hétérozygotes porteurs d’une mutation du gène BLM ne présentent aucun signe clinique du syndrome de Bloom et ne présentent pas d’augmentation de la vitesse à laquelle les chromatides changent de partenaire. Une seule copie du gène BLM pourrait produire suffisamment de protéine BLM pour remplir la plupart de ses fonctions, ce qui serait l’explication la plus probable.
Cependant, la quantité de protéine BLM peut devenir limitante dans certaines circonstances, peut-être en réponse à des lésions de l’ADN. En effet, bien que le rôle de la protéine BLM soit encore mal connu, de nombreuses études pointent un rôle crucial joué par cette hélicase 3′-5′ ADN dans les.
Si la protéine BLM est impliquée dans de tels processus à l’intérieur de complexes protéiques et dans le contexte d’interactions stoechiométriquement bien définies, la perte cellulaire peut résulter de l’épuisement du BLM. Une haplo-insuffisance ne résulte pas nécessairement de l’inactivation d’une seule copie du gène BLM. , du moins chez la souris, puisque les résultats présentés par l’équipe de J. Groden diffèrent de ceux publiés par un autre groupe il y a deux ans.
En effet, en rendant les deux copies du gène blm inutiles, Luo et al. a créé un modèle murin du syndrome de Bloom. Semblable au travail de Joanna Groden, des souris hétérozygotes Blm-/+ ont été accouplées avec des souris ApcMin/+, mais la progéniture résultante n’a montré aucune augmentation des tumeurs intestinales par rapport aux souris témoins.
Cette divergence soulève la question fondamentale de savoir quel mécanisme et/ou paramètre génétique sont responsables de la prédisposition d’un individu à développer un cancer après l’inactivation d’une copie du gène BLM.
