Une récente étude publiée dans la revue Nature rapporte qu’un nouvel ensemble de gènes et leurs protéines ont des effets importants sur le niveau d’immunoglobuline E (IgE), les allergies et l’asthme.

Cette étude a été réalisée par une équipe de 18 chercheurs du Canada, du Royaume-Uni et des États-Unis. Deuxième auteure en importance, Catherine Laprise, professeure-chercheuse au Département des sciences fondamentales de l’UQAC et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur l’étude des déterminants génétiques de l’asthme, a dirigé l’étude familiale Saguenay-Lac-Saint-Jean qui a servi à identifier les gènes et à confirmer que les observations étaient bien reliées à l’activité d’une cellule précise : les éosinophiles.

En effet, pour valider leurs résultats positifs, les chercheurs ont évalué si ces résultats pouvaient être confirmés dans les familles avec des niveaux extrêmes (très élevés et très bas) d’IgE à partir d’individus du Pays de Galles et de familles asthmatiques du Québec (étude familiale Saguenay-Lac-Saint-Jean (SLSJ) dirigée par la Dre Catherine Laprise, professeure de l’UQAC).

Ils ont trouvé de fortes associations entre les IgE et des îlots de méthylation à 36 endroits dans 34 gènes différents. Plusieurs de ces gènes étaient connus pour être impliqués dans l’activité biologique des éosinophiles. Sous la direction de la Dre Laprise, on a donc séparé les éosinophiles à partir d’échantillons sanguins de 24 individus provenant de la cohorte familiale SLSJ et démontré que, pour les 34 gènes, les effets les plus marqués se retrouvent chez les personnes asthmatiques avec des niveaux élevés d’IgE.

Résultats de l’étude
Parmi les gènes identifiés, certains représentent de nouvelles cibles thérapeutiques prometteuses pour le traitement des allergies et de l’asthme. Les chercheurs ont également constaté que les produits de ces gènes sont concentrés dans les éosinophiles, un type de globule blanc qui s’active lors de l’inflammation dans les voies respiratoires de personnes asthmatiques. Les gènes sont particulièrement liés à l’activation des éosinophiles, les plaçant dans un état qui cause des dégâts dans les bronches et les poumons.

Des thérapies qui neutralisent les éosinophiles existent déjà, mais elles sont très coûteuses et elles sont efficaces seulement chez un certain nombre d’asthmatiques. Les nouveaux gènes d’activation identifiés dans cette étude fournissent des pistes possibles de traitements ciblés qui pourraient permettre de prédire qui répondra au traitement avant de commencer la thérapie.

L’équipe de recherche a utilisé une nouvelle technique pour découvrir ces gènes, connus sous le nom d’ « étude d’association épigénomique » (EWAS). Les modifications épigénétiques de l’ADN ne modifient pas la séquence d’ADN ou le code génétique, mais elles peuvent être transmises à la descendance. Ainsi, elles conduisent les cellules à produire des protéines spécifiques et à former des tissus spécialisés.

Les changements épigénétiques considérés dans cette étude sont en fait des modifications dans les molécules d’ADN par l’attache de groupements méthyles sur le côté de la chaîne d’ADN, précisément au niveau de certaines bases nucléotidiques, principalement les cytosines. Ces méthyles sont des molécules qui peuvent, selon leur nombre et leur position sur l’ADN, réguler un gène à la hausse ou à la baisse. Les chercheurs ont considéré 27 000 régions hautement susceptibles (« hotspots ») d’être méthylées, appelées îlots CpG, qui sont positionnés à proximité de nombreux gènes. Ils ont d’abord évalué si les niveaux de méthylation dans ces îlots de globules blancs étaient corrélés avec le niveau d’IgE dans le sang provenant de familles asthmatiques du Royaume-Uni et validé les observations dans la cohorte de la Dre Laprise.

Cette étude démontre l’importance d’étudier l’épigénome pour mieux comprendre les maladies fréquentes comme l’asthme et l’allergie. En effet, les études génétiques (qui représentent l’étude des modifications des séquences d’ADN) réalisées pour identifier les gènes responsables des hauts taux d’IgE avaient permis d’expliquer seulement 1% des différences interindividuelles de ces taux et n’ont pas permis de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques ou de documenter les voies biologiques qui contrôlent ces niveaux d’IgE. En contrepartie, les associations épigénétiques découvertes dans la présente étude permettent d’expliquer 13% de la variation des taux d’IgE ce qui est 10 fois plus que ce qu’a permis la génétique traditionnelle.

L’avantage des études épigénétiques par rapport aux études génétiques réside principalement dans le fait qu’elles considèrent des paramètres comme le vieillissement et le sexe des individus. Les chercheurs ont dû utiliser des techniques statistiques avancées pour s’assurer de la validité des résultats obtenus en plus de confirmer dans diverses cohortes indépendantes.

L’étude a été principalement financée par le Freemasons’ Grand Charity et le Wellcome Trust de Londres ainsi que par Génome Québec. L’étude familiale SLSJ a été soutenue par la Chaire de recherche du Canada dirigée par la Dre Catherine Laprise et les subventions des Instituts de recherche en santé du Canada détenues par cette même chercheuse.

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Source :
Jean Wauthier, directeur
Bureau des affaires publiques
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