Origine génétique de la drépanocytose | Traitement de la drépanocytose

 Cette section présente l'origine génétique de la drépanocytose, aussi appelée anémie falciforme, et le traitement de cette maladie.

Origine génétique de la drépanocytose | Traitement de la drépanocytose

Contenu:

•  Définition de l'hémoglobine

•  Définition de la drépanocytose

•  Origine génétique de la drépanocytose

•  Importance du sang de cordon dans le traitement de l'anémie falciforme.

1- C’est quoi l’hémoglobine? 

L’hémoglobine transporte l’oxygène depuis les poumons vers les tissus, et participe à l’élimination du dioxyde de carbone.

2- C’est quoi la drépanocytose?

La drépanocytose, aussi appelée anémie falciforme, est une maladie génétique héréditaire touchant les globules rouges. Elle est caractérisée par une anomalie de l’hémoglobine, principale protéine du globule rouge.

3- Origine génétique de la drépanocytose:

L’hémoglobine est un tétramère, c’est-à-dire formée par l’association de 4 chaines polypeptidiques, identiques deux à deux. Deux chaines alpha, ou globine alpha, composées de 141 acides aminés. Et deux chaines bêta, ou globine bêta, composées de 146 acides aminés.

Voici une portion de la séquence de nucléotides, du gène codant pour la chaine bêta de l’hémoglobine chez une personne saine. 

Ce gène, enregistré au niveau de l’ADN, s’exprime en une protéine. L’expression génétique comporte deux étapes principales : la transcription, au cours de laquelle il ya synthèse d’ARNm à partir d’ADN. Et la traduction, au cours de laquelle une protéine est synthétisée. Une protéine est une séquence d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques.

Le brin d’ADN, dit brin transcrit, est complémentaire au brin codant, ou brin non transcrit. C’est le brin matrice qui sert à la synthèse d’une molécule d’ARNm.

Le brin non transcrit est orienté du gauche vers la droite dans le sens, 3’ vers 5’. Le brin non transcrit est orienté 5’ vers 3’.

L'extrémité 5' désigne le 5ème carbone du désoxyribose portant un groupe phosphate libre. L'extrémité 3' désigne le 3ème carbone du désoxyribose portant un groupe hydroxyle libre.

Au cours de la transcription, la molécule d’ARNm s’allonge dans le sens 5’ vers 3’. Elle est identique au brin non transcrit, à l’exception, la thymine est remplacée par l’uracile. 

L’ARNm est subdivisée en unités de lecture, appelées codons. Chaque codon correspond à un acide aminé.

La drépanocytose est due à une mutation ponctuelle du gène bêta globine, situé sur le chromosome 11. Cette mutation est caractérisée par la substitution d’un nucléotide par un autre.

Au niveau du brin non transcrit, l'adénine est remplacée par une thymine. Donc, au niveau du brin matrice, la thymine est remplacée par une adénine. 

La question qui se pose : quel est l’effet de cette substitution ?

Quand l’expression génétique se passe normalement, le codon GAA, code pour l’acide aminé : acide glutamique.

La substitution de l’adénine par la thymine au niveau de la séquence nucléotidique du gène, entraîne un changement de ce codon, qui devient GUA. Ce codon ne code plus pour l’acide glutamique, mais pour un autre acide aminé : la valine.

Donc une personne saine et une personne malade n’ont pas la même séquence d’acides aminés de la protéine de la chaîne bêta globine de l’hémoglobine. Une personne saine possède une hémoglobine normale, dite hémoglobine A (HbA). Par contre, une personne malade, possède une hémoglobine anormale, dite hémoglobine S (HbS).

Les hématies contenant l’hémoglobine normale, HbA, ont une forme discoïde, c’est-à-dire en forme de disque biconcave.

Les hématies contenant l’hémoglobine anormale, HbS, sont incurvés, et se déforment en forme de faucille, d’où l’appellation d’anémie falciforme.

4- Quel est le génotype d’un individu atteint de drépanocytose ?

La drépanocytose est une maladie génétique héréditaire, à transmission dite autosomique récessive.

Soit le couple d'allèle A, S. Tel que, A, allèle dominant codant pour l'hémoglobine normale, HbA. Et, S allèle récessif, codant pour l'hémoglobine anormale, HbS.

Un individu malade, serait de génotype homozygote récessif (s//s). Chacun des parents, phénotypiquement sain, doit transmettre le gène muté à l’enfant, pour que la maladie se déclare chez ce dernier. Donc, les parents sont de génotype hétérozygotes (A//s).

Lorsqu’on a reçu un seul allèle muté, on est porteur sain. Je vais représenter les tableaux de rencontre des gamètes dans le cas où les deux parents sont porteurs sains, et dans le cas où l'un des parents est porteur sain alors que l'autre est malade. Lorsque le père et la mère sont porteurs sains, chacun d'eux est de génotype (A//s). Les gamètes fournis par chacun d'eux sont 1/2 A et 1/2 s. Les enfants seront de génotypes (A//A), (A//s) et (s//s). Ainsi, leur risque de concevoir un enfant souffrant de la maladie est de 1/4.

Lorsque l'un des deux parents est malade, donc de génotype (s//s). Alors que l'autre est porteur sain, de génotype (A//s). Les enfants seront de génotypes (A//A) et (s//s). Dans ce cas, leur risque de concevoir un enfant souffrant de la maladie est de 1/2.

5- Traitement de l'anémie falciforme:

Dans la drépanocytose, la forme anormale adoptée par cette protéine engendre des déformations des globules rouges qui deviennent fragiles et rigides. Les globules rouges contenant de l’hémoglobine anormale, dite hémoglobine S, peuvent gêner la circulation du sang à travers les plus petits vaisseaux sanguins, et diminuer l'oxygénation des tissus. Les globules rouges risquent alors de se coincer dans les vaisseaux capillaires, provoquant un ralentissement de la circulation sanguine à cet endroit, voire une thrombose. 

Une thrombose est un caillot de sang qui se forme dans une veine ou une artère. La coagulation du sang se produit lorsque la circulation sanguine est ralentie.

Cette mauvaise circulation sanguine est à l'origine des crises douloureuses caractéristiques de la drépanocytose. De plus, les globules rouges qui contiennent de l’hémoglobine S ont une durée de vie plus courte que ceux contenant l’hémoglobine normale, dite hémoglobine A. Environ 3 semaines au lieu de 2 mois. 

Quand la moelle osseuse a du mal à compenser cette mort prématurée avec de nouveaux globules rouges, le nombre total de globules rouges dans le sang reste anormalement bas, on observe alors une anémie chronique. 

Grâce aux cellules souches hématopoïétiques du cordon ombilical, on peut envisager le traitement de certaines maladies, comme la drépanocytose.

Le sang est riche en cellules souches, aussi appelées cellules mères, lesquelles sont à la base du développement des autres cellules. 

La principale catégorie de cellules souches contenue dans le sang du cordon est appelée hématopoïétique, c’est-à-dire cellules du sang, qui sont normalement localisées dans la moelle osseuse. 

La moelle osseuse est un tissu contenu dans tous les os du corps. Les cellules souches hématopoïétiques, capables de se multiplier et de se différencier, sont à l'origine de toutes les cellules sanguines produites durant toute notre vie. En d’autres termes, les cellules souches du sang, comme celles présentes dans le sang de cordon, peuvent devenir des globules rouges qui sont chargées du transport de l'oxygène dans les tissus.

Donc les cellules souches hématopoïétiques du cordon ombilical sont de grande valeur. Comme la moelle osseuse, le sang de cordon peut sauver la vie de patients atteints de maladies graves du sang.