MALADIES RARES : La métabolomique au secours de la génomique

La métabolomique apporte un niveau supplémentaire d'informations qui permet de trancher sur la responsabilité de la variante génétique dans le développement de la maladie (Visuel NIH)

Obtenir un diagnostic précis est la première étape vers un possible traitement, s’il existe, et vers un soulagement de l'état du patient et une amélioration de sa qualité de vie. Cependant, dans de nombreux cas de maladies génétiques rares, la pose du diagnostic est complexe et peut prendre des années. Cette équipe du Baylor College of Medicine (Houston) s’est attelée à la tâche et propose de toutes nouvelles disciplines et techniques pour améliorer la capacité à identifier la cause génétique d’affections non diagnostiquées. Ces travaux, publiés dans la revue Genetics in Medicine, jettent la lumière sur une toute nouvelle science, la métabolomique.

9 patients sur 10 non diagnostiqués souffrent de troubles neurologiques, dont de retard de développement et de déficience intellectuelle, explique l’auteur principal, le Dr Sarah Elsea, professeur de génétique moléculaire et humaine au Baylor. Mais le trouble en question est souvent très complexe à diagnostiquer et à traiter.

La métabolomique permet d'examiner la fonction de la protéine codée par une variante génétique

Une première étape par analyse génomique : pour identifier la cause génétique de ces conditions non diagnostiquées, les chercheurs vont identifier des gènes défectueux dans le génome du patient par séquençage de l'exome entier, une analyse de tous les gènes qui codent pour les protéines. Un gène peut avoir de nombreuses variantes qui codent des versions légèrement différentes de la même protéine qui portent toujours leur fonction normalement. Mais certaines variantes peuvent coder pour des protéines défectueuses qui peuvent provoquer des maladies. La partie délicate de la tâche consiste à déterminer si la variante d'un gène particulier est à l'origine de la maladie.

La métabolomique en complément de la génomique : dans de nombreux cas, les chercheurs « tombent » sur une séquence génique « mal orthographiée », qui peut, ou pas, entraîner une protéine défectueuse ou moins fonctionnelle. Les chercheurs ont alors besoin de recourir à d’autres techniques, dont la métabolomique (ou l’étude des métabolites) pour déterminer si le changement génétique identifié provoque la maladie. La métabolomique apporte un niveau supplémentaire d'informations qui permet de trancher sur la responsabilité de la variante génétique dans le développement de la maladie.

L’intégration du séquençage de l'exome entier et de la métabolomique pour analyser les données des patients, c’est le principe ici testé chez 170 patients. L'analyse a permis de reclasser 9 variantes comme probablement bénignes, 15 variantes comme probablement responsables de la maladie et 3 variantes comme à l’origine même de la maladie. Les données de la métabolomique ont confirmé un diagnostic clinique dans 21 cas, c’est-à-dire chez 15% des participants.

«Cette nouvelle « technologie » intégrée, mi-génomique, mi-métabolomique, se révèle donc extrêmement utile pour confirmer ou exclure qu'une variante est à l'origine de la maladie. C’est une chance supplémentaire de parvenir à un diagnostic précis et de pouvoir identifier un traitement de la maladie ». Enfin, l’analyse facilite également le diagnostic des patients atteints d’une forme bénigne de la maladie, car l'analyse est très sensible et révèle les effets de la variante sur l’ensemble des voies métaboliques concernées.

Cette analyse multi-omique intégrée

va certainement aider beaucoup d'autres patients en apportant un diagnostic et l’espoir d’un traitement tant attendus.