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Archives de pédiatrie
Volume 22, n° 12S1
pages 123-1211 (décembre 2015)
Doi : 10.1016/S0929-693X(16)30002-1
Aspects génétiques et moléculaires des dystrophinopathies
Genetics and molecular aspects of dystrophinopathies
 

F. Leturcq a, S. Tuffery-Giraud b,
a Laboratoire de biochimie et génétique, moléculaire, Hôpital Cochin et Institut de Myologie, Groupe hospitalier La Pitié Salpétrière, APHP, France 
b Laboratoire de Génétique de Maladies Rares, Université de Montpellier, IURC, 641 av du Doyen G. Giraud, 34093 Montpellier cedex 5, France 

* Auteur correspondant Auteur correspondant
Summary

Duchenne muscular dystrophy (DMD) and Becker muscular dystrophy (BMD) are caused by mutations in the DMD gene that encodes the cytoskeletal protein, dystrophin. Dystrophinopathies are inherited in an X-linked recessive manner. Due to the tremendous size of the gene (2.2 megabases), the DMD locus has a high spontaneous mutation rate, and one third of sporadic cases of DMD are due to a de novo mutation. There are seven tissue-specific promoters in the gene. The skeletal muscular transcript contains 79 exons and encode the full-length protein (427-kDa) located at the inner face of the sarcolemma of muscle fibers. DMD gene mutations are highly heterogeneous. Large rearrangements (deletions or duplications of one or more exons) are most frequently involved while point mutations account for 20 %-30 % of cases. A survey of current strategies of molecular diagnosis is presented here. In particular, the role of muscle biopsy (for dystrophin and RNA analyses) in the diagnosis of dystrophinopathies is discussed. In more than 90 % of cases, the clinical severity is correlated with the impact of the mutations on the reading frame and the expression of the dystrophin (absence or residual amount of mutated protein). Various mechanisms contribute to the exceptions. Besides the clinical interest for the patient, the identification of the mutation allows accurate genetic counseling in the familles, and is a necessary prerequisite for the inclusion of the patient in the genotype-based clinical trials.

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Résumé

Les dystrophies musculaires de Duchenne (DMD) et de Becker (BMD) résultent de mutations dans le gène DMD codant pour une protéine du cytosquelette membranaire, la dystrophine. Ces dystrophinopathies sont transmises sur le mode récessif lié au chromosome X. La proportion de néo-mutations est particulièrement élevée (un tiers des cas sporadiques de DMD) en raison de la taille exceptionnelle du gène DMD (2,2 megabases). Sept promoteurs alternatifs régulent la spécificité tissulaire de l’expression de ce gène. Le transcrit de l’isoforme musculaire comporte 79 exons et code pour une protéine pleine longueur de 427kDa localisée sur la face interne du sarcolemme. Les mutations du gène DMD sont très hétérogènes. Les grands réarrangements génomiques (délétions ou duplications de un ou plusieurs exons) sont majoritaires, et les mutations ponctuelles sont retrouvées dans 20 % à 30 % des cas. Les stratégies actuelles du diagnostic moléculaire des dystrophinopathies sont présentées dans cette revue, et la place de la biopsie musculaire tant pour l’analyse de la dystrophine que de l’ARN musculaire est discutée. Dans plus de 90 % des cas, il est possible de corréler la sévérité du phénotype (DMD versus BMD) avec l’impact de la mutation sur l’expression de la dystrophine (absence ou taux résiduel de protéine mutée). Les exceptions (< 10 %) à cette règle dite du cadre de lecture résultent de mécanismes variés. En dehors de l’intérêt diagnostique pour le patient, l’identification de la mutation permet un conseil génétique adapté dans la famille, et une inclusion potentielle du patient dans les essais thérapeutiques basés sur le génotype.

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Introduction: le gène DMD code pour la dystrophine, une grande protéine du cytosquelette
Gène DMD

Le gène DMD (OMIM*300377) localisé sur le bras court du chromosome X (Xp21.2-p21.1), est le plus grand gène humain connu à ce jour. Avec une taille de 2,2 millions de paires de base, il occupe 0,1 % du génome humain et 1,5 % de la séquence du chromosome X. La durée de la transcription de ce gène immense est estimée à 16 heures. L’ARN messager long de 14 kilobases (kb) est composé de 79 exons qui ne constituent que 0,6 % de la séquence globale du gène [1]. Ainsi, plus de 99 % du gène est constitué d’introns, souvent de très grande taille (> 200 kb). La taille et la structure exceptionnelle du gène DMD contribue au taux particulièrement élevé de mutations rapporté (1/10 000 gamètes). Un tiers des cas sporadiques de DMD correspondent à des mutations de novo.

L’expression du gène est sous le contrôle de sept promoteurs tissuspécifiques [1]. À l’extrémité 5’ du gène, trois promoteurs régulent l’expression d’isoformes pleine longueur de la dystrophine (427 kDa), qui diffèrent par leur exon 1: l’isoforme cérébrale (promoteur Dp427B) dans les neurones du cortex et de l’hippocampe, l’isoforme musculaire (promoteur Dp427M) exprimée majoritairement dans les muscles squelettiques et cardiaques, et l’isoforme spécifique des cellules de Purkinje (promoteur Dp427P). Des isoformes plus courtes nommées en fonction de leur masse moléculaire: Dp260 (rétine), Dp140 (cerveau), Dp116 (cellules de Schwann) et Dp71 (général) sont sous le contrôle de quatre promoteurs internes situés respectivement dans les introns 29, 44, 55 et 62. Il existe une corrélation entre l’atteinte cognitive présente chez certains patients DMD et une expression anormale des deux isoformes Dp71 and Dp140 (particulièrement abondantes dans le cerveau au cours de la vie fœtale), consécutive à des mutations dans la région distale du gène (au-delà des exons 55 et 62) [2].

Dystrophine

La dystrophine est une grande protéine de 3685 acides aminés (427kDa) en forme de bâtonnet qui possède une grande analogie structurale avec la spectrine et l’alpha-actinine. Elle est composée de quatre domaines distincts ( Figure 1) . Les isoformes courtes de dystrophine sont toutes dépourvues du domaine N-terminal et graduellement tronquées du domaine central répété. Elles conservent cependant la partie C-terminale. La dystrophine est localisée à la face interne du sarcolemme. Elle fait partie d’un large complexe de protéines et de glycoprotéines (DGC) qui forment un pont entre le cytosquelette (filaments d’actine) et la matrice extracellulaire, assurant un role structural important dans le maintien de l’intégrité membranaire durant les cycles répétés de contraction musculaire. En dehors de ce role mécanique, le DGC est également impliqué dans la signalisation cellulaire via l’interaction de plusieurs de ses composants, notamment la dystrophine, avec des protéines de signalisation telles que l’oxyde nitrique synthétase neuronale (nNOS), la Grb2 et la caveoline-3 [3].



Figure 1


Figure 1. 

Représentation schématique de la structure de la dystrophine Dp427 avec ses quatre domaines fonctionnels.

NH2: Domaine N-terminal contenant un domaine de liaison avec l’actine ABD1 (actin-binding domain 1 ). Domaine central composé de motifs répétés (1 à 24) de type spectrine et de quatre zones charnières (A à D). Il comporte un deuxième domaine de liaison à l’actine (ABD2) et un domaine de fixation pour l’isoforme neuronale de la nitric oxide synthetase (nNOS). Les domaines WW et riche en cystéines (Cys) permettent l’interaction de la dystrophine avec le complexe DGC (dystrophin-glycoprotein complex ). Sites potentiels de fixation au calcium (EF1, EF2) et au zinc (ZZ). Domaine COOH: Domaine C-terminal, composé de deux hélices α qui permettent la liaison de la dystrophine à la syntrophine et à la dystrobrévine, deux protéines cytoplasmiques sous-sarcolemmiques.

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Mutations du gène DMD

La majorité des mutations sont de grands réarrangements intragéniques correspondant à des délétions ou des duplications d’un ou plusieurs exons. Les délétions sont majoritaires (> 60 % des mutations) et sont retrouvées préférentiellement dans deux régions du gène (points chauds délétionnels) autour des exons 2 à 20 (15 % des délétions) et des exons 45 à 55 (74 % des délétions). On observe cependant une grande hétérogénéité de ces délétions avec plus de 260 délétions différentes identifiées dans la cohorte des patients français [4]. Les duplications sont plus rares (13 % et 6 % des mutations DMD et BMD, respectivement) et sont retrouvées plus fréquemment en début du gène, la duplication isolée de l’exon 2 étant la plus fréquente ( Figure 2A) . Les techniques exhaustives de recherche de grands réarrangements ont permis plus récemment de mettre en évidence l’existence de mutations complexes dans le gène DMD, consistant en des réarrangements non-contigus impliquant des duplications et des délétions et dans certains cas, des triplications.



Figure 2


Figure 2. 

Les mutations du gène DMD chez les patients DMD et BMD.

(A) Fréquence des différents types de mutations (délétions, duplications, mutations ponctuelles) chez les patients DMD et BMD. (B) Fréquence des différents types de mutations ponctuelles (non-sens, épissage, petites délétions ou insertions de quelques nucléotides, faux-sens) identifiées chez les patients DMD et BMD.

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Contrairement aux grands réarrangements, les mutations ponctuelles sont réparties tout le long de la séquence codante et sont généralement privées, contribuant à la grande hétérogénéité allélique de la DMD. On observe que leur fréquence et leur nature diffèrent entre les formes cliniques. En effet, la majorité des mutations ponctuelles des patients DMD sont des mutations non-sens (48 %), tandis que les mutations ponctuelles chez les patients BMD consistent majoritairement en des mutations d’épissage (56 %) ( Figure 2B) . Les mutations d’épissage sont parfois situées à distance des sites consensus, loin dans les introns (mutations introniques profondes) activant ou renforçant la force de sites d’épissage pré-existant et conduisant à l’insertion dans le transcrit mature d’un exon cryptique (ou pseudoexon) correspondant à une séquence intronique [5, 6]. Par ailleurs, il existe de rares cas de mutations du gène DMD, principalement des mutations ponctuelles en début de gêne, retrouvées dans des formes de cardiomyopathie dilatée isolée (#302045).

Arbre décisionnel et techniques de détection stratégie de recherche des anomalies du gène DMD
Place de la biopsie musculaire

L’impact direct d’une mutation pathogène du gène DMD sur la dystrophine pouvant être quantitatif avec disparition ou diminution de cette protéine ou qualitatif entrainant une fonction ou localisation aberrantes, l’étude de la biopsie musculaire apparait comme l’étape essentielle permettant dans un premier temps de cibler efficacement l’analyse moléculaire. Idéalement plusieurs techniques peuvent être utilisées parallèlement ( Figure 3) :

étude histologique non spécifique au début de l’atteinte, avec une variation de taille des fibres, des foyers de nécrose et de fibres en régénération puis plus tard, avec l’apparition de dépôts graisseux et de tissu conjonctif;
étude par immunodétection à l’aide d’anticorps ciblant différents domaines de la protéine ( Figure 4) ;
méthode histopathologique avec marquage immunohistochimique (fluorescence ou peroxydase) sur des coupes transversales pour bien visualiser la taille des fibres et le sarcolemme. Cette méthode ne permet d’étudier qu’un anticorps à la fois [7];
méthode biochimique par immunotransfert (Western blot) à partir d’un extrait musculaire et utilisant simultanément un mélange d’anticorps dirigés contre différents épitopes de la dystrophine mais aussi contre des partenaires secondairement impliqués. La quantification précise aussi bien par immunohistochimie que par Western Blot reste délicate mais indispensable [8] pour
établir une corrélation entre l’impact de l’anomalie moléculaire sur le taux résiduel de dystrophine, présageant d’une évolution clinique plus ou moins rapide;
connaître l’état de base du muscle du patient avant tout essai thérapeutique, la dystrophine servant alors de biomarqueur.



Figure 3


Figure 3. 

Arbre décisionnel du diagnostic moléculaire chez un cas index.

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Figure 4


Figure 4. 

Étude des protéines à partir de la biopsie musculaire.

(A) par immunofluorescence: marquage de la dystrophine avec un anticorps monoclonal (NCL DYS 1, Novocastra). (B) par immunotransfert (Western blot). Un mélange d’anticorps monoclonaux est utilisé de façon à révéler simultanément la dystrophine (NCL-DYS1 et NCL-DYS2), la dysferline (NCL- Hamlet), la calpaine 3 (NCL - CALP-2C4 et NCL-Calp-12A2) et l’alpha et gamma-sarcoglycane (NCL-g-SARC et NCL-a-SARC). (1, 4, 5) muscle normal (contrôle), (2) patient DMD montrant une absence de dystrophine. A noter la diminution secondaire de la gamma-sarcoglycane, (3) patient BMD montrant une dystrophine de taille diminuée mais en quantité quasi normale correspondant à une délétion en phase, (6) patient BMD montrant une dystrophine de taille augmentée correspondant à une duplication en phase.

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Recherche des lésions les plus fréquentes et les plus « faciles » à mettre en évidence les délétions et duplications d’exons
MLPA (Multiplex Ligation-dependant Probe Amplification)

Cette technique permet d’évaluer le nombre de copies pour chacun des 79 exons en utilisant des sondes standardisées mettant en évidence aussi bien les délétions que les duplications. Cette technique, rapide et fiable est l’une des plus utilisées en routine, aussi bien pour les cas index que pour la recherche de statut des femmes à risque elle permet de résoudre la majorité des anomalies quantitatives sur le gène DMD. La qualité de l’ADN peut parfois être un critère limitant pour une bonne interprétation et l’anomalie d’un exon isolé doit toujours être contrôlée par une autre technique [9].

PCR Multiplex semi-quantitative (QF-PCR ABI-Genescan)

Deux réactions de PCR explorant simultanément les 50 exons les plus fréquemment délétés ou dupliqués situés dans la partie 5’ du gène (QF-PCR 5’) et la partie 3’ du gène (QF-PCR3’) permettent de répondre rapidement à environ deux tiers des cas des anomalies quantitatives, aussi bien pour les cas index que pour les femmes à risque. Cette technique, basée sur la détection de la taille du fragment amplifié, peut donc aussi révéler de petites délétions ou duplications d’une à plusieurs bases. Une amplification isolée des exons entourant la délétion mise en évidence est parfois nécessaire pour en préciser les bornes. Pour les duplications, des techniques quantitatives comme la PCR en temps réel ou la PCR digitale peuvent être utilisées pour la définition exacte des limites de l’anomalie.

Recherche des mutations ponctuelles
Séquencage des 79 exons par la technique « classique » de PCR puis séquençage Sanger

Technique longue et coÛteuse mais efficace, servant de technique de référence pour valider des résultats fournis par les nouvelles techniques de séquençage à haut débit.

NGS (New generation sequencing)

Séquençage massif en parallèle des 79 exons du gène DMD. Cette analyse permet de mettre en évidence les mutations ponctuelles, les petites insertions/délétions mais aussi les défauts quantitatifs telles que les délétions ou duplications d’un ou plusieurs exons [10].

Étude de l’ARN messager extrait de la biopsie musculaire

Cette étude doit être envisagée lorsque l’atteinte du gène DMD est confirmée par le statut anormal de la dystrophine et qu’aucune anomalie dans les séquences codantes n’a été mise en évidence par les techniques classiques. L’ARNm est transcrit en cDNA (RT-PCR) amplifiable en 14 fragments chevauchants, chaque fragment est exploré au niveau de la taille puis séquencé. Cette technique permet de mettre en évidence les mutations ponctuelles ayant une conséquence sur l’épissage, aussi bien dans les régions consensus d’épissage que dans les zones profondes introniques.

Cas particulier d’une fille présentant des signes évocateurs de DMD

Si l’étude de la biopsie musculaire conclut à une absence de dystrophine, la recherche d’une anomalie chromosomique telle une translocation impliquant le gène DMD doit être envisagée dans un premier temps. En l’absence de translocation, le même raisonnement que pour un cas index male s’applique pour la recherche de mutations.

On peut rechercher une éventuelle inactivation déséquilibrée des chromosomes X à partir de l’ADN génomique extrait des lymphocytes ou de la biopsie musculaire. Une absence de biais ne permet pas d’exclure cependant l’implication de l’anomalie du gène DMD dans la symptomatologie.

Corrélations génotype-phénotype la règle dite du cadre de lecture

Le modèle proposé par Anthony Monaco en 1988 [11] basé sur la conservation ou non d’un cadre ouvert de lecture dans le transcrit muté dystrophine reste la référence pour expliquer la différence phénotypique entre les deux formes alléliques, DMD et BMD. Ainsi, les mutations responsables de l’apparition d’un codon stop prématuré dans le transcrit mature entraînent sa dégradation par le mécanisme de nonsense mediated mRNA decay (NMD), un processus de surveillance des ARNs dans la cellule, conduisant à l’absence de dystrophine dans le muscle des patients et un phénotype sévère de type Duchenne. En revanche, les mutations qui maintiennent un cadre ouvert de lecture dans le transcrit muté permettent la synthèse en quantité normale ou réduite, d’une dystrophine tronquée partiellement fonctionnelle, conduisant à un phénotype plus modéré de type Becker. Bien qu’il existe des exceptions, ce modèle s’applique à 96 % des mutations DMD et 92 % des mutations BMD dans la cohorte de patients français, notamment en ce qui concerne les grandes délétions et les mutations ponctuelles [4]. La prédiction des conséquences fonctionnelles des duplications est plus délicate car il n’est pas possible de déterminer par l’analyse de l’ADN génomique si les duplications identifiées sont en tandem ou non. Par ailleurs il est difficile de prédire l’impact sur la fonction de la protéine de grandes insertions dans la séquence codante résultant de duplications d’exon (s) en phase.

Les exceptions à la règle du cadre de lecture concernent des mutations en phase mises en évidence chez des patients DMD et a contrario, des mutations hors phase retrouvées chez des patients BMD. La prédiction sur le cadre de lecture est établie sur la base du défaut moléculaire identifié par l’analyse de l’ADN génomique. Des mécanismes post-transcriptionnels (épissage, traduction) peuvent modifier l’impact d’une mutation sur l’expression du transcrit muté du gène, mais également la présence d’un mosaïcisme somatique, la reversion d’une mutation ou la survenue d’une seconde mutation. La confrontation des données cliniques du patient, de l’analyse moléculaire (au niveau de l’ADN génomique), et de l’analyse de la dystrophine en immunofluorescence et western blot permettent de détecter ces cas qui échappent à la règle du cadre de lecture et de rechercher les mécanismes mis en jeu par des investigations complémentaires. L’analyse des transcrits dystrophine musculaires chez le patient se révèle essentielle.

Mutations prédites hors phase et phénotype atténué (IMD/BMD)

Des délétions prédictives d’un décalage du cadre de lecture ou des mutations non-sens sont rapportées chez des patients présentant une expression partielle de dystrophine dans le muscle, et un phénotype intermédiaire (IMD) ou BMD.

Dans les cas de délétions, la survenue d’un épissage alternatif d’un exon supplémentaire aux bornes de la délétion peut restaurer un cadre ouvert de lecture comme dans le cas des délétions isolées de l’exon 45 (hors phase) pour lesquelles un saut de l’exon 44 est rapporté dans les transcrits de certains patients (la délétion des exons 44-45 est en phase) [12]. Un épissage alternatif pourrait également être à l’origine de la variabilité phénotypique associée aux délétions des exons 3 à 7, la plus fréquente (> 36 %) des exceptions au cadre de lecture chez les patients BMD. Mais une réinitiation de la traduction à un codon methionine présent dans l’exon 8 est également une hypothèse avancée [13].

Dans le cas des mutations ponctuelles, les exceptions concernent principalement les mutations non-sens qui représentent 24 % des mutations ponctuelles chez les patients BMD ( Figure 2B) . La majorité d’entre elles sont localisées dans les exons en phase (exons 23 à 42) du domaine répété de la dystrophine [4, 14]. L’atténuation de la sévérité du phénotype est due à l’élimination de l’exon porteur du codon stop dans une partie des transcrits par épissage alternatif. Le saut d’exon maintient un cadre ouvert de lecture dans cette région du gène, et une petite délétion en phase dans le domaine central répété de la protéine est peu délétère sur le plan fonctionnel ( Figure 5) . Ces sauts d’exon spontanés chez le patient résultent de la modification par la mutation exonique non-sens de séquences cis régulatrices d’épissage (création d’un motif inhibiteur ou abolition d’un motif activateur d’épissage) [15].



Figure 5


Figure 5. 

Mutations non-sens et phénotype BMD: correction partielle du phénotype par épissage alternatif.

L’analyse des transcrits dystrophine musculaires chez les patients BMD porteurs d’une mutation non-sens met en évidence la présence d’épissage alternatif (saut de un ou plusieurs exons) comme illustré pour ce patient porteur de la mutation c.5480T> A dans l’exon 39. Le transcrit pleine longueur incluant l’exon 39 ne permet pas de synthèse protéique en raison du codon stop prématuré (p.Leu1417*) introduit par la mutation c.5480T > A. Le saut de l’exon 39 élimine la mutation non-sens et produit un transcrit en phase (jonctions compatibles des exons 38 et 40) conduisant à la synthèse d’une dystrophine tronquée. Cet épissage alternatif résulte d’une modification par la mutation d’une séquence régulatrice d’épissage exonique (induisant une perte de reconnaissance de l’exon 39 lors de l’épissage) [15]. Cet épissage aberrant est bénéfique pour le patient dans ce cas de figure. L’atténuation du phénotype est directement corrélée au taux de transcrits délétés de l’exon porteur de la mutation (effet généralement partiel, ici environ 15 %). Ce même mécanisme est retrouvé pour plusieurs des mutations non-sens situées dans la région des exons 30 à 40 [4, 14].

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D’autres mécanismes sont impliqués dans la correction du phénotype pour les mutations non-sens situées en tout début ou en fin de gêne. Il a été démontré que les mutations non-sens dans l’exon 1 permet-taient une ré-initiation de la traduction à un site alternatif situé dans l’exon 6 (différent de celui cité précédemment dans l’exon 8) et que la dystrophine synthétisée est fonctionnelle bien qu’une partie du domaine ABD1 de liaison à l’actine soit manquante [16]. Le transcrit dystrophine muté porteur d’une mutation non-sens très distale dans le gène (au-delà de l’exon 70) pourrait échapper en partie à la dégradation par le mécanisme du NMD, permettant la synthèse d’une quantité résiduelle de dystrophine. Bien que délétée des derniers acides aminés du domaine C-terminal, la protéine serait partiellement fonctionnelle car ayant conservé son domaine riche en cystéines, de liaison au β-dystroglycan (exons 63-69) [17].

Dans le cas de mutations aux sites donneurs et accepteurs d’épissage (entrainant des sauts d’exon, utilisation de sites d’épissage cryptiques …), très fréquentes chez les patients BMD (56 %, Figure 2B), la persistance de transcrits normaux pleine longueur permet de moduler le phénotype. Ces effets partiels sont fréquents en présence de mutations introniques profondes activant l’inclusion de pseudo-exons dans le transcrit mature dystrophine [6, 17].

Dans tous les cas, l’atténuation de la sévérité du phénotype chez le patient est dépendante de l’efficacité des mécanismes de correction présentés ci-dessus, et directement corrélée au taux de transcrits dystrophine dans la cellule musculaire pouvant servir de support à la synthèse d’une protéine partiellement fonctionnelle. Compte tenu de la complexité des mécanismes mis en jeu dans la modification de l’expression du transcrit muté chez ces patients, ces mutations sont souvent associées à une grande variabilité intra- et inter- familiale.

Mutations prédites en phase et phénotype sévère DMD ou IMD

La localisation d’une délétion en phase dans un domaine structurellement et/ou fonctionnellement important de la dystrophine sera associée à un phénotype plus sévère qu’attendu. Ainsi les délétions en phase situées dans la région des exons 2 et 9 sont associées à une grande variabilité clinique, et sont responsables d’un phénotype Duchenne chez certains patients [18]. De même, les patients porteurs de très grandes délétions en phase commençant dans le domaine N-terminal autour des exons 3 et 4 et s’étendant jusqu’au domaine central répété ont généralement un phénotype sévère.

Lorsqu’elles sont restreintes au domaine central répété de la dystrophine, les délétions en phase sont généralement associées à un phénotype BMD. Une telle délétion rapportée chez un patient DMD indique très vraisemblablement la survenue i) d’un épissage alternatif aux bornes de la délétion; ou ii) d’un épissage aberrant au niveau du néo-intron formé par la délétion (rapprochement de sites potentiels d’épissage), conduisant à l’inclusion d’une partie intronique dans le transcrit mature et un décalage du cadre de lecture comme dans le cas de la délétion des exons 35 à 42 [19].

Les exceptions à la règle du cadre de lecture pour les mutations ponctuelles chez les patients DMD concernent principalement les mutations faux-sens situées dans le domaine de liaison à l’actine en N-terminale ou le domaine de liaison au β-dystroglycan, notamment dans l’exon 69. De façon inattendue, ces mutations peuvent être compatibles avec une localisation de la dystrophine à la membrane détectable dans le muscle des patients, malgré une perte de fonction de la protéine due à une instabilité et/ou une conformation anormale [20]. L’interprétation clinico-biologique est donc parfois délicate dans ces cas de patients Duchenne chez lesquels une expression résiduelle significative de dystrophine est retrouvée.

Conclusion intérêts de l’identification des mutations du gène DMD

L’identification de la mutation chez le cas index permet de confirmer le diagnostic clinique, et de délivrer un conseil génétique adapté dans la famille. En particulier, la mutation sera recherchée (diagnostic direct) chez les femmes apparentées à risque d’être conductrices, notamment la mère du cas index pour déterminer si la mutation est héritée ou de novo. La nature de la mutation modifie la probabilité d’être conductrice pour les mères de cas isolés. Contrairement aux délétions plus fréquemment transmises par un chromosome X d’origine maternelle (apparition de la mutation pendant l’ovogénèse), les mutations ponctuelles, comme les duplications, surviennent préférentiellement durant la spermatogénèse. La probabilité d’être conductrice pour la mère d’un cas isolé porteur d’une délétion du gène DMD est plus faible (53 %-58 %) que si la mutation causale est une mutation ponctuelle ou une duplication (66 %-86 %) [21]. Les femmes conductrices pourront bénéficier d’un diagnostic anténatal en cas de projet parental (diagnostic prénatal ou diagnostic pré-implantatoire).

La constitution de banques de données de mutations telle la banque UMD-DMD France permet de référencer toutes les mutations du gène DMD identifiées chez des patients DMD ou BMD, contribuant ainsi à une meilleure connaissance de la pathologie moléculaire du gène et permettant des analyses de corrélations génotype-phénotype exhaustives. La banque française compte à ce jour les mutations de près de 3500 patients.

Enfin, la connaissance de la mutation causale chez le patient est un pré-requis pour certaines des approches thérapeutiques actuellement en cours d’évaluation, et qui sont spécifiques d’un type de mutation comme la translecture des codons stop prématurés dus à une mutation non-sens ou le rétablissement d’une phase ouverte de lecture dans le transcrit muté par saut d’exon (dans le cas de délétions génomiques autour des exons 45 à 55).

Liens d’intérêts

Au cours des 5 dernières années, S. Tuffery-Giraud a reçu des subventions de recherche de la part de l’Association Française contre les Myopathies (AFM) pour des études menées sur le gène DMD, et a participé au board scientifique de la Société PTC Therapeutics en France.

Au cours des 5 dernières années, F. Leturcq a participé au board scientifique de la Société PTC Therapeutics en France.

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