Prédisposition génétique Mendélienne aux infections mycobactériennes peu virulentes (BCG, MNT)

Nous explorons environ 250 patients dont la moitié des cas reste encore inexpliquée. Nous cherchons en premier lieu à déterminer un phénotype cellulaire soit de défaut de production ou de réponse à l'IFNγ sur sang total (J. Feinberg).

Défaut de production d'IFNγ (O. Filipe Santos, L. de Beaucoudrey)

Les patients présentant un défaut de production d'IFNγ sont étudiés sur le versant IL12. Nous recherchons chez ces patients des mutations dans les gènes de l'IFNγ, de l'IL12α, de l'IL12β, de l'IL12Rβ1 et de l'IL12Rβ2 et dans les gènes présents dans la cascade d'activation induite par l'IL12 tels que STAT4.

Défaut de réponse à l'IFNγ (A. Chapgier, G. Vogt)

Si les patients présentent un défaut de réponse à l'IFNγ, les trois gènes codant l'IFNγR1, IFNγR2, STAT1 sont séquencés. Si ces trois gènes se révèlent sauvages, nous investiguerons les gènes codant JAK1 et JAK2 ainsi que les gènes inductibles par l'IFNγ.

Défaut du gène NEMO (J. Bustamante, O. Filipe Santos, CL. Ku, A. Puel, H. von Bernuth)

Les patients présentant un défaut en NEMO ont un phénotype clinique sévère combinant une dysplasie anhydrotique ectodermale et un déficit immunitaire se caractérisant par une vulnérabilité aux infections bactériennes, notamment mycobactériennes.


La sévérité des infections mycobactériennes chez les patients mutés en NEMO indique l'importance des cascades d'activation NF-kB dépendantes. Nous poursuivons l'investigation de ces voies d'activation NF-kB-dépendantes (IL1a, IL18, TNFα,...) afin d'identifier de nouvelles mutations responsables du syndrome de prédisposition aux infections mycobactériennes.

Prédisposition génétique aux infections à pneumocoque
La prévalence du portage asymptomatique du pneumocoque est de 90% chez l'enfant. Cette bactérie est rarement à l'origine d'infections invasives (IIP) dont l'incidence en France est de 1/10 000 par an. Certains facteurs de risques sont connus, mais la majorité des IIP restent idiopathiques. Notre but est d'étudier ces infections, sur le plan épidémiologique, immunologique et génétique, et de tester l'hypothèse que ces enfants sont porteurs de nouveaux déficits immunitaires héréditaires (DIH). Notre hypothèse est étayée par l'identification préalable d'enfants vulnérables aux infections à pneumocoque présentant des mutations dans les gènes NEMO, IKBA et IRAK4. Ces gènes sont impliqués dans l'activation de NF-kB via les récepteurs TIR et/ou TNFR. Ces DIH permettent d'établir un continuum entre les DIH conventionnels et IIP idiopathiques. Ils soulignent que NF-kB joue un rôle crucial dans la défense contre S.pneumoniae, touchant à la fois l'immunité innée et adaptative.
Encéphalite herpétique (HSE)
L'herpès simplex virus-1 (HSV-1) est un virus ubiquitaire responsable principalement d'infections bénignes, comme par exemple l'herpès labial. Chez l'enfant, au cours d'une primo-infection et dans de très rares cas, il est associé à une atteinte du système nerveux central se traduisant par une encéphalite herpétique. L'absence d'épidémie temporelle et spatiale et la description dans la littérature de 4 cas familiaux laissent présager une prédisposition génétique. Des résultats indépendants obtenus sur des patients avec un déficit immunitaire dans le gène STAT1 ou NEMO, nous ont conduits à considérer les IFNs de type I comme les principaux candidats. Nous avons ainsi développé un crible de réponse et de production sur cellules sanguines et/ou fibroblastiques. En 2006, suite aux travaux de l'équipe de Bruce Beutler, nous avons identifié la première étiologie de l'HSE chez l'enfant. UNC93-B1 est une protéine dont la fonction précise est encore inconnue chez les mammifères. Cependant, un défaut complet de cette protéine se traduit par un défaut de production des IFNs de type I et III par les cellules sanguines et les fibroblastes après soit activations des TLRs, soit infections virales. Ceci se traduit par une réplication virale massive et une mort cellulaire précoce. Ces résultats sont la première démonstration chez l'homme du rôle prépondérant joué par les IFNs de type I dans les infections virales, notamment de la famille des Herpès Virus.
Génétique épidémiologique des maladies infectieuses

Nos études actuelles sur les maladies infectieuses portent sur les phénotypes cliniques (malade/non malade) mais aussi sur des phénotypes intermédiaires, comme ceux mesurant des niveaux d'infection ou des réponses immunologiques, permettant ainsi une meilleure dissection des facteurs génétiques impliqués. La stratégie d'étude combine généralement analyse de liaison génétique et étude d'association intrafamiliale avec certains polymorphismes génétiques. Nous réalisons des études en zone d'endémie à la fois sur des échantillons de familles nucléaires (parents-enfants) vivant et sur des populations entières (avec des grandes généalogies) de certains villages. Outre la poursuite des pathologies mentionnées précédemment (lèpre, infection par l'HTLV-I, bilharziose, paludisme, leishmaniose), nous avons initié de nouveaux projets pour l'étude de la tuberculose et d'autres infections virales (HHV-8, HCV).

Ces études impliquent de très nombreuses collaborations dont les principales sont, pour les infections mycobactériennes, le laboratoire d'Erwin Schurr au McGill Centre for the Sudy of Host Resistance de Montreal (Canada), pour les infections virales, les laboratoires d'Antoine Gessain et d'Arnaud Fontanet à l'Institut Pasteur de Paris (France), et, pour les infections parasitaires, l'unité INSERM 399 d'Alain Dessein à Marseille (France).

Sur un plan plus théorique, nous nous sommes intéressés récemment aux méthodes non paramétriques d'analyse de liaison génétique avec le développement d'une nouvelle approche en fratries (méthode MLB) et des extensions importantes portant sur une méthode d'analyse pour familles étendues (méthode WPC). Nous avons également effectué plusieurs travaux évaluant la puissance des études d'association recherchant le rôle de polymorphismes dialléliques (SNP).

Nous poursuivons dans le laboratoire cette activité méthodologique en génétique épidémiologique qui nous permet d'optimiser l'utilisation des outils que nous employons. Nous continuons à travailler sur la méthode MLB avec la prise en compte d'une hétérogénéité génétique et l'extension à l'analyse des phénotypes catégoriels (ex. stades de gravité d'une maladie). Nous développons également une nouvelle approche pour les études d'association génétique intrafamiliales portant sur des phénotypes quantitatifs et catégoriels. D'autres projets portent sur le développement de méthodes pour analyser l'effet simultané de plusieurs polymorphismes génétiques (en particulier quand ils sont situés dans le même gène) sur un phénotype.

© Jérôme FLATOT - Génétique Humaine des Maladies Infectieuses - 2015