Aperçu complet des mutations de la neurofibromatose de type I chez les patients iraniens

La neurofibromatose de type I (NF1) est une maladie génétique causée par des mutations du gène NF1, avec une pénétrance presque complète et une grande variabilité phénotypique. Cette étude vise à identifier les mutations NF1 chez les patients iraniens par séquençage de l’exome entier, et à élargir le spectre des mutations de ce gène pour améliorer le conseil génétique des familles affectées.

Contexte de l’étude

La neurofibromatose de type I (NF1) est une maladie neurocutanée avec une prévalence mondiale d’environ ¹⁄₂₁₃₂ à ¹⁄₄₇₁₂. Elle se caractérise principalement par de multiples taches café au lait, des neurofibromes, des éphélides inguinales, des gliomes optiques et des nodules de Lisch. De plus, certains patients développent des tumeurs dans la peau et le système nerveux central, augmentant le risque potentiel de malignité. La plupart des patients présentent également des symptômes atypiques tels que des difficultés respiratoires, des douleurs abdominales et des maux de tête.

La NF1 est une maladie autosomique dominante avec une pénétrance élevée et une grande variabilité. Des études récentes ont montré que d’autres gènes modificateurs influencent également les différentes manifestations cliniques chez les patients NF1, notamment la protéine tumorale 53 (TP53), l’inhibiteur de kinase dépendant du cycle cellulaire 2A (CDKN2A) et le gène suppresseur de tumeur PTEN. Les mutations du gène NF1 ont un taux de mutation spontanée d’environ 50%, localisées sur le chromosome 17 en position q11.2, et la protéine neurofibromine codée participe à la régulation de plusieurs voies de signalisation dans l’organisme.

Source de l’étude

Cet article a été réalisé par Shahram Savad et al. de plusieurs institutions de recherche iraniennes telles que le laboratoire Nilou, la faculté de médecine de l’Université Alborz, la faculté de médecine de l’Université de Shiraz, etc., et publié dans le journal “Neuromolecular Medicine” volume 26, page 28, 2024.

Processus de recherche

Sélection et dépistage des cas

Cette étude a inclus 47 cas de NF1 provenant de 33 familles iraniennes, tous les patients étant d’origine perse. Le diagnostic a été établi selon la version révisée des critères internationaux de diagnostic de la neurofibromatose. L’échantillonnage des données et les tests génétiques ont été effectués entre 2017 et 2023 au laboratoire Genome-Nilou à Téhéran et au laboratoire Pars-Genome à Karaj, en Iran.

Extraction et séquençage de l’ADN génomique

L’ADN génomique a été extrait de sang total anti-coagulé à l’EDTA en utilisant la méthode de précipitation au sel. La quantité d’ADN requise était de 4-6 μg par réaction, avec une concentration de 50-200 ng/μl. La quantité d’ADN a été vérifiée à l’aide d’un appareil Nanodrop et son intégrité confirmée par électrophorèse sur gel. L’enrichissement des régions cibles a été réalisé avec Agilent SureSelect V7, et le séquenceur Illumina NovaSeq a atteint une profondeur de couverture moyenne de 100x pour chaque position de base cible. Ensuite, des séquences de 150 pb en paired-end ont été alignées sur le génome de référence humain (GRCh37/hg19), avec une sensibilité supérieure à 97% pour l’analyse des variations nucléotidiques simples et des petites insertions/délétions.

Analyse bioinformatique

Le filtrage des variants a été effectué en trois étapes de priorisation : 1. Première étape : Filtrage des variants rares ou non répertoriés selon leur fréquence dans la base de données GnomAD (v3.1). 2. Deuxième étape : Filtrage des variants selon leur signification clinique dans la base de données ClinVar. 3. Troisième étape : Évaluation de la pathogénicité des variants à l’aide d’outils tels que Varsome, MutationTaster, SIFT, et validation manuelle des variants finalement déterminés.

Identification de nouvelles mutations

L’analyse par séquençage de l’exome entier a identifié 31 variants, dont 30 mutations ponctuelles et 1 grande délétion. Dans huit cas, les variants étaient héréditaires, les autres étant sporadiques. Sept variants étaient nouvellement découverts, notamment c.5576 T > G, c.6658_6659insC, c.2322dupT, c.92_93insAA, c.4360C > T, c.3814C > T et c.4565_4566delinsC, qui n’avaient jamais été rapportés dans les bases de données ClinVar et Leiden Open Variation.

Résultats de l’étude

Caractéristiques des mutations

Certains variants étaient concentrés dans les domaines fonctionnels de la protéine, en particulier dans le domaine associé à GAP (GRD) et le domaine C-terminal (CTD) qui jouent un rôle régulateur important. La plupart étaient des mutations hétérozygotes, certains cas présentant des variations phénotypiques particulières. Par exemple, dans la famille F14, seul un jumeau monozygote présentait des nodules de Lisch et des anomalies du développement osseux. Le père et la fille de la famille F4 avaient des manifestations cliniques différentes malgré le même variant.

Manifestations cliniques

L’étude a également rapporté des manifestations cliniques courantes telles que les taches café au lait (97,87%), les éphélides axillaires et inguinales (65,9%), et les neurofibromes (50%). Une grande variabilité phénotypique a été observée dans les familles ayant la même variation génétique. Cela pourrait être attribué à l’action de gènes modificateurs ou à l’influence de facteurs environnementaux.

Conclusion

Cette étude est la plus importante en termes d’échantillonnage de cas de NF1 iraniens à ce jour. Les mutations identifiées par séquençage de l’exome entier élargissent le spectre des mutations du gène NF1, démontrant la grande complexité de ce gène en termes de variations génétiques. Les résultats contribueront à améliorer le conseil génétique et les stratégies de traitement personnalisé pour les patients NF1, et jetteront les bases pour le développement de futures approches de thérapie génique.

Importance de l’étude

La principale contribution de cette recherche réside dans l’identification de nombreuses nouvelles mutations chez les patients NF1 par séquençage de l’exome entier. Ces découvertes favoriseront le développement de stratégies de médecine personnalisée et d’intervention précoce. Des évaluations fonctionnelles supplémentaires et des études de corrélation génotype-phénotype approfondiront la compréhension des mécanismes spécifiques des variations NF1 dans les manifestations de la maladie.