Une susceptibilité plus élevée de quelques bébés au virus de Zika a une origine génétique, expositions d'étude

Microcéphalie, calcification de cerveau, déficits d'altération, auditifs et visuels squelettiques - ce sont des exemples des dégâts qui peuvent être provoqués par le virus de Zika dans les bébés nés aux mères infectées pendant la grossesse.

Cependant, ces problèmes sont observés dans seulement 6%-12% de cas, et les scientifiques soupçonnent que d'autres facteurs sans compter que le viral infection soient associés au développement du syndrome congénital de Zika.

Une étude neuve publiée le 2 février dans les transmissions de nature de tourillon offre la preuve irréfutable que la susceptibilité plus élevée de quelques bébés au virus a une origine génétique.

« Nous avons étudié des paires de jumeaux discordants - les cas dans lesquels seulement un jumeau a été affecté par le virus, bien que les deux aient été également exposés pendant la grossesse. Dans le laboratoire, nous avons trouvé environ 60 gènes avec l'expression différenciée dans les cellules neurales d'ancêtre des bébés affectés, » a dit Mayana Zatz, un professeur à l'université de l'institut des biosciences de São Paulo (IB-USP) et d'un investigateur principal pour le projet de recherche.

La majeure partie de l'enquête a été effectuée au centre de recherches de génome humain et de cellule souche (HUG-CELL), à un des centres de recherches, d'innovation et de diffusion (RIDCs) supportés par la fondation de recherches de São Paulo - FAPESP. HUG-CELL est hébergé par l'université de São Paulo (USP). D'autres participants ont inclus les scientifiques affiliés avec le centre de recherches national d'énergie et de matériaux (CNPEM), l'université fédérale de São Paulo (UNIFESP), l'institut de Butantan, l'hôpital juif d'Albert Einstein (HIAE) à São Paulo, l'institut de la chimie de l'USP, et les universités fédérales de Paraíba (UFPB), de Rio Grande do Norte (UFRN) et de Pernambuco (UFPE). La collecte des informations a été effectuée en 2016, principalement dans les conditions du nord-est affecté par l'épidémie de Zika par année précédente.

Les chercheurs ont évalué des caractéristiques pour 91 bébés portés aux mères infectées, y compris deux paires de jumeaux monozygotes (vrais jumeaux qui se sont divisés d'un oeuf et d'un sperme après fécondation) et sept paires de jumeaux hétérozygotes (jumeaux fraternels des oeufs indépendants et du sperme).

La première preuve en faveur de l'hypothèse que le mouvement propre génétique détermine le développement du syndrome congénital de Zika était la constatation que tous les jumeaux monozygotes étaient concordants : tous les vrais jumeaux ont été également affectés par le virus, alors que six des sept paires de jumeaux hétérozygotes étaient discordants - seulement un de chaque paire était affecté.

De trois paires de jumeaux hétérozygotes, les chercheurs ont obtenu des prises de sang en quantité suffisante pour des études de laboratoire plus complexes. Inspiré par la technique pluripotent induite (iPSC) de cellule souche pour laquelle Shinya Yamanaka, un scientifique affilié avec l'université de Kyoto (Japon), a été attribué le prix 2012 Nobel en médicament, l'équipe de HUG-CELL a développé une méthode pour convertir des globules sanguins en iPSCs, qui comme les cellules souche embryonnaires peuvent différencier dans presque n'importe quel type de cellule humaine ou de tissu.

La prochaine opération était de convertir les iPSCs en cellules neurales d'ancêtre (NPCs), le type le plus affecté par Zika dans le cerveau se développant. Dès que le NPCs des bébés affectés et leurs enfants de mêmes parents inchangés ont été déterminés in vitro, toutes les cultures étaient infectées avec une tension brésilienne de virus de Zika.

« Dès le début, nous avons été frappés par le fait que le virus a reproduit beaucoup plus rapidement dans le NPCs des bébés affectés, » Zatz avons dit. « De plus, ces cellules ont proliféré moins et sont mortes davantage que des cellules des bébés inchangés. Nous semblons avoir réussi à la reproduction in vitro ce qui se produit in vivo. »

Ensuite, en collaboration avec une équipe de recherche aboutie par Sergio Verjovski-Almeida à IQ-USP, les scientifiques ont employé ordonnancer des techniques pour analyser toutes les molécules d'ARN messager exprimées par le NPCs cultivé, dans le but de découvrir quels gènes étaient plus en activité ou moins en activité dans chaque cas.

On a observé des différences dans deux voies de signalisation de cellules d'importance principale pour le développement du cerveau au cours de la période embryonnaire - un assisté par le mTOR de protéine et l'autre par Wnt.

« Ces voies règlent la prolifération et transfert des cellules de système nerveux central, notamment, » Zatz a dit. « L'expression de plusieurs gènes liés à ces voies était réduite dans le NPCs des bébés affectés. On était 12,6 fois moins exprimées en cellules affectées que le même gène en cellules du jumeau inchangé. »

Les résultats étaient assimilés pour chacune des trois paires de jumeaux étudiés, renforçant l'hypothèse que le syndrome congénital de Zika n'est pas un événement fait au hasard mais sont favorisés par des facteurs génétiques.

Hérédité complexe

Avant leur travail sur NPCs, les chercheurs ont entrepris une étude de matériel génétique de 18 bébés affectés par syndrome congénital de Zika (cinq y compris des jumeaux hétérozygotes évalués dans l'étude postérieure) pour vérifier si un gène unique était impliqué dans l'augmentation de la susceptibilité. Ils ont également analysé l'ADN des cinq jumeaux inchangés et de 609 personnes de contrôle non infectées par Zika et sans altération neurologique.

Dans cette étude, les chercheurs ont exécuté l'exome entier ordonnançant (WES) pour rechercher des variantes du pathogène ADN dans les exons du génome, les pièces de gènes qui codent pour des protéines.

« Nous avons voulu voir si des variants génétiques étaient présents seulement dans les bébés affectés, mais nous n'en avons trouvé aucun. Ceci élimine l'hypothèse d'une hérédité mendélienne [liée à un gène unique] et propose que nous traitions une hérédité complexe [une combinaison différentiel des gènes exprimés], comme la susceptibilité au diabète, par exemple, » Zatz a dit.

Dans les personnes avec un profil génétique qui les prédispose pour développer le diabète, la maladie peut se manifester seulement si certains facteurs environnementaux sont également présents, comme un gain d'alimentation déséquilibrée et de surpoids. Dans le cas du syndrome congénital de Zika, le viral infection peut être le facteur environnemental qui déclenche le développement de la maladie.

Selon Zatz, à temps les découvertes neuves ont pu activer l'identification des parents en danger d'avoir des enfants avec ce profil génétique plus vulnérable. « Si et quand un vaccin contre Zika est développé, ces parents pourraient être donnés la priorité dans des stratégies d'immunisation, » il a dit.

Source : http://agencia.fapesp.br/identified_genetic_factors_that_make_babies_susceptible_to_complications_from_zika_/27084/