L’amyotrophie musculaire spinale 5q (5q-SMA) est l’un des types d’amyotrophie musculaire spinale (SMA) les plus courants, touchant environ une personne sur dix mille dans le monde. Actuellement, les tests ne permettent pas de détecter toutes les variantes génétiques pathogènes conduisant au 5q-SMA. Cependant, les chercheurs ont pu identifier de manière fiable les patients atteints de 5q-SMA dans le cadre d’une analyse diagnostique complète de l’exome en utilisant un flux de travail d’analyse modifié, dont plusieurs ne présentaient pas de symptômes typiques. Ils rapportent leurs résultats dans le Journal des maladies neuromusculaires.
Les derniers traitements ont montré qu’une intervention précoce peut améliorer considérablement les résultats cliniques. Il est donc important de diagnostiquer le 5q-SMA précocement. »
Angela Abicht, MD, chercheuse principale, centre de génétique médicale et service de neurologie, Friedrich-Baur-Institut, LMU Klinikum Munich
Dans 96 % des cas, la 5q-SMA est causée par une délétion homozygote du SMN1 gène (perte des deux allèles). Cependant, environ 4 % des patients ne portent qu’un SMN1 délétion et un variant mononucléotidique (SNV) sur l’autre allèle.
Le séquençage de nouvelle génération à lecture courte (s-rNGS), couramment appliqué pour le séquençage de l’exome entier, est généralement incapable de détecter les individus atteints de 5q-SMA. La raison sous-jacente est que le gène responsable de cette maladie, SMN1possède une copie presque identique mais non fonctionnelle, appelée SMN2. Ainsi, les algorithmes bioinformatiques typiques rencontrent des difficultés lorsqu’ils tentent d’attribuer avec précision les séquences lues à l’un ou l’autre gène. Les lectures sans ambiguïté sont mappées de manière aléatoire sur une région, puis se voient attribuer une faible qualité de mappage, ce qui conduit à leur exclusion par les appelants variantes. Par conséquent, l’identification d’un élément supprimé ou modifié SMN1 gène via un pipeline bioinformatique standard n’est pas possible.
Les enquêteurs ont analysé rétrospectivement deux cohortes de patients ayant subi une analyse diagnostique de l’exome basée sur le s-rNGS au cours d’une période de 12 mois entre novembre 2021 et novembre 2022. La cohorte 1 était composée de 1 684 patients présentant un phénotype neuromusculaire, comme en témoigne la présence d’au moins un des les phénotypes de l’ontologie du phénotype humain (HPO) ou ses descendants directs : anomalie musculaire ou neuropathie périphérique. La cohorte 2 comprenait les échantillons fœtaux de 260 patients ayant subi un séquençage de l’exome dans le cadre du diagnostic prénatal au cours d’une période d’un an.
Dans leur flux de travail personnalisé de détection des variantes 5q-SMA, les enquêteurs ont utilisé un pipeline bioinformatique qui était « SMN2-masqué », c’est-à-dire pour SMN1les régions paralogues qui composent SMN2 « caché » dans le génome de référence. Par conséquent, toutes les lectures NGS générées ont été forcées d’être mappées uniquement à SMN1. Dans une suite SMN1/2 flux de travail de filtrage des variantes, ils ont utilisé les fréquences alléliques d’un unique SMN1 variante pour identifier les suppressions de SMN1 qui étaient des variantes homozygotes et mononucléotidiques de SMN1 qui étaient homozygotes (constitués de deux allèles identiques à un locus donné), hétérozygotes (constitués de deux allèles différents à un locus) ou hémizygotes (constitués d’une seule copie d’un gène particulier).
L’application de ce nouveau flux de travail a révélé un diagnostic de 5q-SMA chez neuf patients présentant des phénotypes neuromusculaires dans la cohorte 1. Un patient atteint de 5q-SMA a été identifié dans la cohorte 2.
Cette étude démontre qu’il est possible d’identifier de manière fiable les patients atteints de 5q-SMA dans le cadre d’une analyse diagnostique complète de l’exome en utilisant un flux de travail de détection des variantes 5q-SMA sur mesure. Ce résultat est significatif car les enquêteurs ont identifié plusieurs patients qui ne présentaient pas de 5q-SMA car ils ne présentaient pas le tableau clinique typique de la SMA. De plus, deux patients (une femme de 48 ans et un nourrisson de quatre mois) étaient porteurs de variantes bialléliques d’un seul nucléotide de SMN1.
La co-investigatrice principale Teresa Neuhann, MD, Centre de génétique médicale de Munich, a ajouté : « Il s’agissait d’une découverte passionnante car chez tous les patients décrits précédemment, la 5q-SMA était soit causée par une délétion homozygote de SMN1 (dans 96% des cas) ou par un SMN1 délétion et un variant mononucléotidique sur l’autre allèle (dans 4 % des cas). Chez les deux patients, le diagnostic génétique a été posé après une odyssée diagnostique car le diagnostic clinique initial de 5q-SMA n’a pas été confirmé par le test SMA standard avec amplification multiplex de sonde dépendante de la ligature (MLPA).
Le s-rNGS est le test standard actuel en génétique humaine. Il offre des avantages diagnostiques significatifs par rapport à l’ancien séquençage Sanger d’un seul gène. Cependant, les cliniciens doivent être conscients des lacunes, notamment en matière de détection du 5q-SMA, un trouble traitable important pour lequel certains pays ont récemment mis en œuvre le dépistage néonatal.
« Pour combler le fossé, les laboratoires de diagnostic devraient utiliser les pipelines et les flux de travail adoptés pour le séquençage à lecture courte », a commenté le Dr Abicht. « Les cliniciens, en revanche, peuvent combler le fossé en procédant à SMN1 séquençage en cas d’absence d’un hétéro- ou homozygote SMN1 la suppression est indiquée par les méthodes MLPA ou PCR en temps réel, mais les preuves cliniques indiquent toujours fortement la SMA. »
La SMA est un trouble affectant les motoneurones, des cellules nerveuses qui contrôlent les mouvements musculaires volontaires. Ces cellules sont situées dans la moelle épinière. Parce que les muscles ne peuvent pas répondre aux signaux des nerfs, ils s’atrophient – s’affaiblissent et rétrécissent – à cause de l’inactivité. Le 5q-SMA est l’un des types de SMA les plus courants, avec une fréquence d’environ un sur dix mille dans le monde. Les patients SMA sont stratifiés en trois groupes : non-assis, assis et marcheurs. Les traitements modificateurs de la maladie actuellement approuvés, qui comprennent le nusinersen, le risdiplam et l’onasemnogene abeparvovec, nécessitent un diagnostic génétique précoce et précis du 5q-SMA pour déterminer et initier le traitement le plus approprié.