Quand la femme de 31 ans s’est présentée au centre hospitalier du Massachusetts avec une infection respiratoire grave, elle y était assez habituée. En fait, elle avait souffert de problèmes respiratoires tout au long de sa vie. Mais lors de cette visite précise, elle a découvert qu’elle aurait besoin d’une greffe bipulmonaire. Les analyses génétiques ont révélé la clé de sa mystérieuse et rare maladie pulmonaire : un gène NEK10 muté. Pour lire l’étude de cas complète du Whitehead Institute du MIT, cliquez ici.
L’Étude de cas
Les Problèmes respiratoires
Quand la femme était bébé, ses difficultés respiratoires ont commencé. D’abord, elle attraperait une fièvre. Ensuite, elle a développé une toux sévère, persistante et plein de mucus. À l’âge adulte, les bronches de ses poumons étaient enflées, aggravant ses problèmes.
Ses voies respiratoires étaient pleines de mucus. Dans certains cas, le mucus est quelque chose de positif. Il empêche la terre, les bactéries et autres substances étrangères de pénétrer dans les poumons et d’y nuire. Normalement, les substances étrangères se collent sur le mucus et les cils (petits organites) le forcent à sortir du corps. Cependant, dans le cas de ce patient, le mucus était trop visqueux. Le corps ne pouvait pas s’en débarrasser.
Les Troubles potentiels
Les médecins ont pensé que la femme pouvait souffrir de l’une des deux maladies suivantes :
- Fibrose kystique – La fibrose kystique est une maladie évolutive qui cause des dommages à l’appareil digestif et aux voies respiratoires. Le corps des personnes atteintes de fibrose kystique produit un mucus visqueux, collant et lourd, qui s’accumule dans leur corps. Cela peut rendre la respiration plus difficile, entraîner des infections fréquentes et endommager les organes. Les symptômes comprennent la constipation, des infections pulmonaires fréquentes, une toux persistante, un essoufflement et des difficultés à prendre du poids. En savoir plus sur la fibrose kystique.
- Bronchectasie – La bronchectasie est une maladie pulmonaire caractérisé par des bronches endommagées, épaissies ou élargies. Dans cette maladie, le mucus s’accumule dans les poumons. Il peut affecter une ou plusieurs parties des poumons. Les causes de bronchiectasie comprennent la fibrose kystique, le VIH, les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et les troubles auto-immunes. Les symptômes comprennent une toux chronique, une respiration sifflante, des douleurs à la poitrine, des infections respiratoires fréquentes et une perte de poids. En savoir plus sur la bronchectasie.
Cependant, les tests de ces deux maladies étaient négatifs.
Découvrir une nouvelle maladie pulmonaire
Le Dr Raghu Chivukula, qui se spécialise dans les maladies pulmonaires rares, s’est engagé à étudier le cas de la femme. Il s’est associé au Pathways Consult Service, un programme du centre hospitalier du Massachusetts conçu pour résoudre les mystères médicaux.
Pour commencer, la femme a été interrogée sur ses antécédents médicaux et ses expériences antérieures. Les médecins ont également parlé à la famille de la femme. Cette partie était enfin cruciale ; ses frères et sœurs ont également montré des symptômes respiratoires et il a été révélé que leur famille souffrait fréquemment de problèmes respiratoires. Chivukula savait ce qui devait arriver ensuite : les analyses génétiques.
Le NIH définit les analyses génétiques comme :
un type d’analyse médicale qui identifie les changements dans les chromosomes, les gènes ou les protéines. Les résultats d’une analyse génétique peuvent confirmer ou exclure un trouble génétique suspecté ou aider à déterminer les chances d’une personne de développer ou de transmettre un trouble génétique.
NEK10
Les chercheurs ont trouvé une nouvelle mutation génique dans le NEK10 qui était présente dans les informations génétiques fournies par la femme et par sa famille. Le NEK10 code pour une protéine de signalisation. Des études antérieures montrent que le NEK10 peut jouer un rôle dans l’association des dommages à l’ADN et le cancer. Cependant, aucune étude antérieure n’a jamais lié le NEK10 et les problèmes respiratoires.
Le Dr Chivukula a commencé ses recherches au sein du Whitehead Institute du MIT. Les tests génétiques ont également montré que la mutation génétique de la femme a ajouté 7 acides aminés à la protéine NEK10.
Six autres patients
En recherchant des données d’autres hôpitaux, le Dr Chivukula a trouvé 6 autres patients atteints de mutations NEK10 qui ont changé la quantité d’acides aminés. Tous les patients atteints de cette mutation ont présenté une inflammation respiratoire et un excès de mucus dans les voies respiratoires. Mais qu’est-ce qui causait cette maladie pulmonaire ?
Étudier plus profondément cette nouvelle maladie pulmonaire
Le Dr Chivukula a prélevé les tissus respiratoires de la femme (après sa transplantation pulmonaire) et a également obtenu des tissus sains d’autres individus. Les tests génétiques ont été effectués en utilisant de l’ARN messager (ARNm). Il a constaté que, par rapport aux cellules souches pulmonaires indifférenciées, les tissus du patient avaient des niveaux élevés d’ARNm de NEK10.
Les chercheurs se sont demandé s’ils pouvaient reproduire ces résultats dans les tissus de culture. Ils ont créé une couche mince semblable à la muqueuse respiratoire, sur laquelle les cellules se sont développées. Les résultats étaient similaires : plus d’ARNm de NEK10. En conséquence, les chercheurs ont déterminé que le NEK10 était le plus actif dans les cellules des voies respiratoires.
Ensuite, ils ont ajouté de la fluorescence aux cellules. Les cellules saines sont devenues rouges, tandis que les cellules problématiques sont devenues vertes. Les chercheurs ont découvert que les cellules couvertes de cils sont devenues vertes à un taux beaucoup plus élevé que les autres cellules. Ainsi, on a diagnostiquée une nouvelle forme de ciliopathie à la femme, une maladie marquée par l’utilisation anormale ou les dommages des cils.
Enfin, le Dr Chivukula a examiné de près les cils de la femme. Il a découvert que la mutation NEK10 empêchait ses cils de se développer correctement. En fin de compte, cela signifiait que les cils étaient inefficaces pour éliminer le mucus des voies respiratoires. Au fil des ans, le mucus a continué de s’accumuler. Mais en plus de cela, ses voies respiratoires sont devenues de plus en plus enflammées. Après avoir examiné la femme et les 6 autres patients, les chercheurs ont déterminé que le problème génétique devait être présent dans les deux copies des gènes. Ils espèrent continuer à rechercher cette maladie pulmonaire unique à l’avenir.
Vous pouvez trouver les résultats complets dans Nature Medicine.
