Nos travaux dans le domaine des malformations corticales
La délétion du gène YWHAE provoque une malformation du cortex cérébral.
Pour identifier de nouvelles causes génétiques pour les anomalies du développement du cortex cérébral, nous avons réalisé une série d'hybridations génomiques comparatives sur puce à ADN (voir ci-dessous). Chez un patient dont le cerveau présente des hétérotopies périventriculaires et une hypoplasie marquée du corps calleux, nous avons identifié une petite délétion du chromosome 17p13.3 qui implique le gène YWHAE. Nous avons démontré que YWHAE est le seul gène exprimé dans le cerveau dans la région délétée et que les autres gènes ne contribuent vraisemblablement pas aux anomalies cérébrales de ce patient. La plupart des délétions 17p13.3 connues sont grandes, à l'image des délétions responsables du syndrome de Miller-Dieker, et elles impliquent plusieurs gènes importants pour le développement cérébral. Il est donc difficile d'estimer les contributions individuelles de chaque gène. Chez la souris, la délétion isolée du gène Ywhae (l'homologue du gène humain YWHAE) provoque une anomalie de l'organisation corticale. Le phénotype humain correspondant n'était pas connu. Le cas que nous avons identifié et étudié pourrait représenter l'équivalent humain du phénotype présenté par la souris délétée pour Ywhae et documente une nouvelle cause d'anomalie corticale dans l'espèce humaine (voir Mignon-Ravix et al. 2009). Nos résultats sont soutenus par la publication simultannée, dans le même journal, d'une série de plusieurs cas similaires (Sreenath Nagamani et al. 2009).
Hybridation génomique comparative haute résolution et malformations du cortex cérébral.
Les développements récents de la technique des puces ADN permettent d'atteindre une résolution exceptionnelle pour identifier des remaniements chromosomiques de petite taille chez certains patients (en particulier ceux qui présentent une malformation du cortex cérébral). Plusieurs séries d'expériences ont été réalisées dans notre équipe en utilisant les puces "CGH" de la société Agilent Technologies. Cet outil permet d'atteindre une résolution moyenne de 9 kilobases. Plusieurs remaniements nouveaux ont été identifiés chez des patients présentant une malformation corticale. Des analyses plus fines visant à déterminer le statut de ces remaniements et l'impact sur l'expression des gènes concernés est en cours.
Hétérotopies nodulaires périventriculaires en France.
En collaboration avec des collègues bordelais, nous avons participé à la description de nouvelles mutations dans le gène FNLA. La fréquence des mutations, l'hétérogénéité phénotypique et la spectre mutationnel ont été étudiés (Sole et al., 2009). Ce travail a permis l'identification de 12 nouvelles mutations chez 15 patients et insiste sur l'importance du suivi cardiovasculaire dans cette pathologie.
Meilleure description des anomalies corticales associées aux mutations du gène TUBA1A.
En collaboration avec des collègues parisiens, nous avons participé à l'identification de plusieurs nouvelles mutations dans le gène TUBA1A (Bahi-Buisson et al., 2008). Ces nouveaux cas permettent de mieux décrire les anomalies corticales causées dans des mutations dans ce gène, qui s'étendent d'une pachygyrie périsylvienne (dans les formes les moins sévères), jusqu'à une pachygyrie dominante dans les régions postérieures, associée à une dysgénésie de la capsule interne et une hypoplasie cérébelleuse modérée à sévère.
Hétérotopies périventriculaires et délétions du chromosome 5q.
Ce travail décrit 3 patients qui présentent une épilepsie, un retard mental et des hétérotopies nodulaires périventriculaires et une délétion de la région 5q14.3-15 region (Cardoso et al., 2009). Ces patients présentent vraisemblablement un nouveau syndrome combinant hétérotopies nodulaires et délétion du chromosome 5. La recherche des gènes responsables du phénotype dans cet intervalle est en cours.
Polymicrogyrie bilatérale périsylvienne liée au chromosome X.
Nous avons décrit un locus pour la polymicrogyrie bilatérale périsylvienne grâce à une analyse de liaison effectuée avec cinq familles (Villard et al., 2002). Les résultats de l'analyse placent la région critique en Xq28 (Z=3.08 en Xq28, distal au marqueur DXS8103). Il est donc probable que cette région du chromosome X humain contienne un gène nécessaire à l'organisation corticale normale. La recherche d'anomalies moléculaires dans les gènes de la région critique est toujours en cours.
Implication du gène NHEJ1 dans un cas de polymicrogyrie diffuse associée à des nodules hétérotopiques.
Nous avons étudié l'ADN d'un patient présentant une anomalie de l'organisation corticale à type de polymicrogyrie et d'hétérotopie nodulaire. La présence d'une translocation chromosomique équilibrée chez ce patient nous a permi de mettre en évidence la rupture du gène NHEJ1 (aussi appelé Cernunnos et XLF) dans la région 2q35 (Cantagrel et al. 2007). Le gène NHEJ1 a été identifié très récemment par deux autres équipes comme le gène responsable d'un déficit immunitaire associé à une microcéphalie ( Ahnesorg et al. 2006 , Buck et al. 2006). Grâce à la PCR quantitative, nous avons pu montrer qu'un transcrit tronqué du gène NHEJ1 est présent dans les cellules du cas étudié dans l'équipe. Ceci suggère un potentiel effet dominant négatif qui pourrait perturber l'organisation du cortex cérébral. En collaboration avec Susan Lindsay et Steven Lisgo de l'HDBR, nous avons étudié l'expression de NHEJ1 pendant le développement humain et montré que le gène s'exprime surtout dans la zone ventriculaire et sous-ventriculaire de l'embryon en cours de développement. Chez l'adulte, le gène est surtout exprimé dans le cortex cérébral et le cervelet. L'association entre une forme tronquée de NHEJ1 et la polymicrogyrie suggère que le gène pourrait avoir un rôle dans le développement du cortex cérébral humain en plus de son rôle récemment décrit dans le système immunitaire.