PI~DIATRIE GI~NI~RALE
d e t e c t i o n des m u t a t i o n s de la m u c o v i s c i d o s e d a n s les f a m i l i e s de la r e g i o n p a r i s i e n n e G. L U C O T T E , S. BERRICHE, F. D A V I D , S. R E V E I L L E A U , C.Y. LU, C. BATHELIER, T. C H A M P E N O I S
Nous avons procede a la d~tection de la mutation principale (AF508) de la mucoviscidose et de sept autres mutations relativement fr~quentes en Europe pour 78 families domiciliees dans la region parisienne. Les resultats obtenus sont discut~s en fonction de I'origine ethnique/regionale des families, de la structure familiale et du nombre d'individus test~s dans chaque famille. Les motivations de la demande d'analyse sont aussi examinees. Dans 24 families cependant (un certain nombre d'entre elles concernant des formes adultes, ou mal definies), aucun des deux alleles au gbne mute n'a pu ~tre identifi&
L
E g~ne de la mucoviscidose (<< cystic fibro-
sis ~>" CF, des auteurs de langue anglaise) a ~t8 clon8 en 1989 (11, 12), et la mutation principale responsable de l'affection identifiSe : il s'agit d'une d61&ion de 3 paires de bases au codon 508 de l'exon 10 du gSne CF, qui supprime un r&idu phSnylalanine et est nommSe pour cette raison AFS08 (4). Nombre d'autres mutations beaucoup moins fr8quentes ont 4t4 dScrites depuis (plus de 400 ~i la date d'aujourd'hui), une dizaine d'entre elles &ant plus r6pandues que les autres en Europe (14). La d&ection de ces diverses mutations permet donc d~sormais un diagnostic g~n6tique de type direct dans les families de mucoviscidose. Nous rapportons ici les rSsultats obtenus sur les 78 premiSres families de la r6gion parisienne demandeuses d'un tel type d'examen en laboratoire d'analyses, pendant une p&iode allant de la date de publication du clonage du g~ne jusqu'~ la fin 1993. m e t h o d e s utilisees
G. LU&TTE, Institut international d'anthropologie, Paris.
S. BERRICHE, Laboratoire Burckel, Paris. F. DAVID, S. REVEILLEAU, Laboratoires Eurobio, Les Ulis. C.Y. LU, C. BATHELIER, T. CHAMPENOIS, Laboratoire Claude-L~vy, Paris. Journal de PI~DIATRIE et de PUERICULTURE n ~ 3-1994
Extraction d'ADN
L'ADN a 4t~ extrait ~i partir de 10 ml de sang total pour les adultes, et de 1 ~ 5 ml pour les enfants. La technique classique utilisSe (3) fait 141
PI~DIATRIE GI~NI~RALE intervenir la prot~inase K et des extractions successives au phSnol/chloroforme. Pour les &hantillons de sang recueillis sur papier buvard, un amSnagement de la m~me technique a 8td employ8 (8).
Dgtection de la mutation A F508 Une m & h o d e simptifi~e (7) de dStection par <
~) a 8t8 utilis& pour la r&~lation de la mutation principale. Sch& m a t i q u e m e n t , trois couples d ' a m o r c e s sont e m p l o y ~ s : une a m o r c e c o m m u n e A, et deux amorces diff4rentielles B (pour l'allNe normal) et C (pour l'allNe mutS). Lorsque l'allNe normal est pr& sent, le couple d'amorces AB donne un produit d'amplification, et il en est de mSme pour l'allNe mutS, avec le couple d'amorces AC.
Ddtection des autres mutations Les procedures i n i t i a l e m e n t utilisSes pour la d&ection des autres mutations sont celles pr&onisSes, p o u r : A i 5 0 7 , G 5 4 2 X 1717-1 ( G - + A ) W1282X (5), G551D, R553X (1) et N1303K (10). U h 4 r i e u r e m e n t , certains ~chantillons mutSs et h&&ozygotes ont ~t8 rddtudiSs an moyen d'une technique de d&ection mise au point par la firme Innogenetics.
bilan
des resultats
obtenus
Origine ethniquelrggionale des families Le tableau I donne les ascendances ethniques/r@ionales dans les 78 families &udi&s. Ce type de d&ermination a 4t8 r&lisd d'apr~s les patronymes de l'enqu&e familiale. Les families sont rdpertori&s dans le tableau I sous les rubriques correspondantes lorsqu'au moins Pun des parents est de l'ascendance consid&~e.
Tableau I. - Ascendances ethniques ou par pays/regions des differentes families.
Frans Bretons/Anglais(origineCelte) Alsaciens/Allemands(origineGermanique) Origine Juive Espagnols Italiens
Afriquedu Nord Grec Afrique 142
38 7 4 11
Le tableau II donne les r&ultats obtenus dans les 78 familles pour la d&ection des mutations. Sur un total de 156 chromosomes CF, 76 malades sont homozygotes AFS08 et 12 h&&ozygotes, ce qui donne une frSquence de 52,5 %. Le pourcentage obtenu est beaucoup moins 81ev~ que celui obtenu pour une population CF parisienne de rSf6rence (6), sans aucun doute ~ cause de Pinclusion dans la pr~sente &ude de families d'origines ethniques non frangaises dans l'~chantillon. La mutation Ai507 n'a pas &8 trouv~e dans notre s&ie. En revanche, la mutation G542X, la plus fr~quente en Europe avec la AF508 (4), est pr6sente dans deux f a m i l i e s ~ l ' & a t h d t ~ r o z y g o t e AFS08/G542X, et dans la famille n ~ 16 associSe une autre mutation inconnue. G551D, relativement frSquente en Bretagne (2), est pr4sente ~t l'&at h&~rozygote AFS08/G551D dans une famille bretonne, et ~ l'~tat h o m o z y g o t e dans une autre famille (n ~ 35). N1303K, 1717-1 (G- >A) et R553X sont chacune prSsentes dans une famille g l'&at h&Srozygote avec AF508, la premiere dans une famille off les deux parents sont haliens, et la derniSre rencontrSe chez un patient dont les deux parents sont Alsaciens. Enfin, la mutation W1282X, la plus fr& quente dans notre &hantillon apr~s la AFS08, a 8t~ trouvSe dans six families off l'origine juive d'au moins un des deux parents a pu ~tre prouvSe (13), et est pr6sente ~t l'dtat h o m o z y g o t e dans deux families (n~ 25 et 62). Enfin, signalons qu'aucune mutation n'a pu 8tre dScouverte dans le cas de 24 <~, la plupart d'entre elles reprSsentant cependant des situations off le diagnostic CF n'avait pas 8t~ &abli avec certitude.
Motivations des demandeurs d'analyse Le tableau III donne, au cours du temps qu'a dur6 l'enqu~te, un apergu des diff&entes causes pour lesquelles les membres des families concern~es &aient demandeurs d'analyse. En fait notre ~tude, qui s'&ale sur plus de trois ans, refl~te principalement les besoins du prescripteur principal et de ses motivations lors de cette durde. 9 La situation id&le (exclusivement de ce type au d~but de l'&ude : families de 1 ~t 17) concerne l'examen des families completes (g6n~ralement les deux parents, l'enfant atteint, et ~ventuellement les autres enfants). Dans 9 cas cependant, l'enfant atteint &ait d~c6d~, ou non pr~levable ( 6 e colonne du tableau III). 9 La rubrique < (2 e colonne du tableau III) correspond initialement en fait 5 une 6poque off les analyses ont &d r~alis4es en p6riode n~onatale sur papiers buvards. Uh&ieurement, dans J o u r n a l de PI~DIATRIE et de PUERICULTURE n ~ 3-1994
PI~DIATRIE GI~NI~RALE Tableau II. - Detection des mutations dans les 78 families independantes. Id(~alement, cette detection a ere realisee sur les chromosomes du patient ou de I'enfant atteint, mais peut ~tre aussi effectuee de faqon indirecte a partir des parents (resultats indiques entre parentheses), par exemple Iorsque I'enfant CF est decede. Le patient peut ~tre homozygote A F508 ou heterozygote (resultat indique avec un trait de fraction, la lettre A indiquant la presence d'une autre mutation). Patientou enfant CF AF508 (d#duit)
Famille
Mutations I
AF508/A Ai507
I
G542X G551D N1303K
1717-1(G-~ A)
W1282X R553X
F
1
(§
2 3 4 5 6 7
(+) + (+) + (+) (+)
8
(§
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
(+) + + +/
-
_
_
_
+/
--
§
+ +
+
(+) -
+ (+)
§
m
+/
+ + + +
5o
{+) (+)
52 53 54 55 56
(+)
57
(§
58
(+)
59
(+)
51
+/ +/
+ +/
+
60 61 Journal de PI~DIATRIE et de PUI~RICULTURE n ~ 3-1994
§
143
PI~DIATRIE GI~NI~RALE Suite du tableau II Patientou enfant OF AF508 ou (d~duit)
Famille
62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78
Mutations f AF508/A Ai507
7
G542X G551D N1303K 1717-1(G-->A)
W1282X R553X
(+) (+) + +
+ (+) +
+
Tableau III.- Circonstances des demandes d'analyses dans differentes families
(d.p.n. - cas de diagnostic prenatal).
Etude familiale complete
Famille
3
Enfants Formes CF isol6s adultes
Femmes enceintes
Enfar~ts CF decedes
Recherche chez les apparent6s
Diagnostic prenuptial
+ + +
,+ +
+ + +
+
+ +
+
+
+
+
+ +
+
I 11 12
+ + + + + + + +
I
144
J o u r n a l de PI~DIATRIE et de PUERICULTURE n ~ 3-1994
PI~DIATRIE GI~NI~RALE Suite du tableau III
Famille
Etude familiale complete
38 39 40 41 42 43
+
44 45 46
+ +
47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
+ +
Enfants Formes CF isoles adultes
Enfants CF decides
Recherche chez les apparentes
Diagnostic prenuptial
+ +
+
+ + + +
+
+ + +
+ +
+(d.p.n.)
+
+
+
61
+
62 63
+ +
64
+
65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78
Femmes enceintes
+ +
+
+ +
+ +
+ + +
+ +
+
les cas off une mutation a 8td d&ect6e, Fanalyse a ~t~ 8tendue aux deux parents. Les trois parmi les derniers cas dans cette rubrique (families 62, 64 et 78) correspondent ~ de jeunes enfants dont l'~tude des parents avait d~j~i 8t8 r6alisSe par un autre laboratoire, et pour lesquels les r~sultats que nous avons v~rifi~s nous avaient &8 transmis. 9 Le cas des formes aduhes (~t partir de la famille n ~ 32 du tableau III) correspond ~i des situations cliniques ( f o r m e s f r u s t r e s , b r o n c h i t e c h r o n i q u e , polypes nasaux..., et plus r & e m m e n t - par exemple famille n ~ 76 - pour les formes gSnitales) off l'analyse a dt6 demand4e pour la recherche des m u t a tions, dans l'espoir d ' a f f i n e r le d i a g n o s t i c . Des mutations correspondantes n'ont ~td dScouvertes que dans le cas des families n ~ 42, 46, 60 et 76. Journal de PEDIATRIE et de PUI~RICULTURE n ~ 3-1994
Conseilg>ique L'analyse pr&lable de la famille pour les mutations s i m p l i f i e g r a n d e m e n t le d & o u l e m e n t d u conseil, qui n'a plus alors ~t ~tre r~alis6 dans des conditions dTurgence. Dans 11 cas (5 ~ colonne du tableau III), l'analyse a ~t~ r~alis& chez des femmes enceintes, faisant cependant partie ou apparent~es ~t des families off l'&ude des mutations a pu &re r~alis& au pr&lable dans 9 cas (seules les families n ~ 51 et 72 correspondent ~t l'analyse d'une personne isol~e). La figure 1 donne diff&ents exemples illustratifs de circonstances de conseil particuli~res. La figure 2 donne une reprSsentation du cas du d i a g n o s t i c prSnatal r~alis~ (famille n ~ 54). U n couple, ayant d~j~t eu trois enfants CF d~cSd~s, d e m a n d e l'analyse alors que la m~re est enceinte 145
PrtDIATRIE GI~NI~RALE Famille n o 4.
,~508/N
Famille n = 5.
~F508/,~F508
Famille n ~ 37.
Famille n 9 45.
N/N
~F508/N
AF508/N
FIG. 1. - Illustrations des situations de conseil g~netique rencontrees au cours de cette etude. Dans le cas de la famille no4, I'etude a porte sur les deux parents, car renfant atteint etait decede ; I'analyse a ete demandee pour le frere et les deux soeurs de la mere (la seconde est porteuse). Darts le cas de la famille no 5, I'etude a porte sur la famille complete (l'enfant atteint et les deux parents) ; la soeur de la mere demande ranalyse quand elle est enceinte (elle est porteuse). Dans le cas de la famille no 37, qui comporte deux enfants CF decedes, les deux parents sont porteurs de la mutation AF508, et la seconde epouse du pere demande si elle est porteuse avant d'avoir des enfants (elle n'est porteuse ni de la AF508, ni des autres mutations recherch~es). Les deux jumeaux atteints de la famille no45 sont homozygotes pour la AF508 ; il est doric evident que leurs deux parents sont porteurs, mais ceux-ci ne demandent pas I'analyse ; en revanche, les parents de la mere veulent savoir par lequel d'entre eux la mutation a ete transmise (les resultats montrent que c'est le grand-pete qui est porteur). Le propositus de la famille no 46 (forme adulte) est en fait heterozygote pour la &F508, et pour une autre mutation (?) de nature inconnue A.
N/N
/',F508/N
AF508/N
AF508/AF508
Famille n o 46.
,4 AF508/A
d ' u n q u a t r i ~ m e e n f a n t . L ' d t u d e m o n t r e que les parents sont tous deux hSt~rozygotes pour la AF508 ; l'analyse des villositSs du cordon (rSalisSe ~i deux reprises) a montr8 que l'embryon Stair porteur ; les parents ont alors d4cid8 de poursuivre la grossesse, qui a dr4 ~ pr6sent menSe ~t terme. U n e r 6 c e n t e r e c o m m a n d a t i o n (9) l i m i t e la recherche des porteurs CF dans les seules families oh au moins un cas de CF est d4j~i survenu. Dans notre 6tude, les cas de recherche de m u t a t i o n s chez les a p p a r e n t 4 s (au n o m b r e de 17, 6 ~ c o l o n n e d u tableau III) ont 8t~ rdalisSs (saufpour les trois families n ~ 66, 68 et 70) sur des familles complStes, dSj~ 8tudides au prSalable. Enfln, 9 cas de diagnostic prSnuptial (soit avant mariage ou remariage, soit pr6alable146
~F508/N
FIG. 2. - Diagnostic prenatal realise (famille n o 54).
ment ~t une grossesse) ont 4t~ demandds et rdalis~s (7 e colonne du tableau III) dans notre ~tude. [] Remerciements Nous remercions le Pr G. Lenoir, H6pital Necker Enfants-Malades de Paris, pour le conseil g~n6tique, et pour nous avoir adress~ l'essentiel des patients et leurs families, ayant ainsi permis la r6alisation de la pr~sente ~tude. Le Pr Y. Dumez, de la Maternit~ de Port-Royal ~ Paris, a r~alis~ le pr~l~vement de villosit~s choriales et le diagnostic du sexe chez le foetus correspondant. La m~thodologie de d~tection de la m u t a t i o n AF508 a fait l'objet du d~p6t de brevet d'invention FR 518491 (Laboratoires Eurobio). La d~tection des autres mutations a ~t6 confirm~e grace aux kits de r~v~lation I N N O - L I P A CF 1 et 2 mis au point par la firme Innogenetics. J o u r n a l de PI~DIATRIE et de PUI~RICULTURE n ~ 3-1994
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