Le point Vétérinaire n° 258 du 01/09/2005
 

GENETIQUE CANINE

Éclairer

NOUVEAUTÉS

Catherine André*, Thierry Vilboux**, Gilles Chaudieu***, Brigitte Bolze****, Guillaume Queney*****, Anne Thomas******, Émilie Maillet*******, Delphine Delattre********, Francis Galibert*********


*CNRS UMR 6061
Laboratoire de génétique
et développement
Faculté de médecine
2, avenue Léon Bernard
35043 Rennes
**CNRS UMR 6061
Laboratoire de génétique
et développement
Faculté de médecine
2, avenue Léon Bernard
35043 Rennes
***Clinique vétérinaire
2, place Beaulieu
63400 Chamalières
****Élevage des terres froides
*****Antagène.
Laboratoire de Génétique
Animale
Immeuble Le Meltem
2, allée des séquoïas
69760 Limonest
******Antagène.
Laboratoire de Génétique
Animale
Immeuble Le Meltem
2, allée des séquoïas
69760 Limonest
*******Antagène.
Laboratoire de Génétique
Animale
Immeuble Le Meltem
2, allée des séquoïas
69760 Limonest
********Antagène.
Laboratoire de Génétique
Animale
Immeuble Le Meltem
2, allée des séquoïas
69760 Limonest
*********CNRS UMR 6061
Laboratoire de génétique
et développement
Faculté de médecine
2, avenue Léon Bernard
35043 Rennes

La recherche des causes génétiques de cette affection permet d'illustrer le parcours de la recherche fondamentale à l’élaboration des tests génétiques de dépistage.

Les connaissances sur le génome du chien ont progressé de façon exponentielle depuis la fin des années 1990. Des cartes précises de tous les chromosomes (trente-huit paires d’autosomes et deux chromosomes sexuels) sont désormais disponibles. Ce travail est le fruit d’un partenariat entre le laboratoire CNRS de Rennes et un laboratoire américain (Dr. Elaine Ostrander) [6]. Après la cartographie, le séquençage completdu génome du chien, dans lequel le CNRS de Rennes est impliqué, est en cours d’achèvement aux États-Unis. Ces ressources permettront la mise en évidence plus rapide des causes génétiques de nombreuses maladies héréditaires et des spécificités phénotypiques chez le chien [4].

La recherche des causes génétiques d’une maladie héréditaire chez le chien a un but triple :

(1) identifier le gène et mettre au point, à terme, un test génétique de diagnostic et de dépistage chez le chien pour une aide à la sélection ;

(2) améliorer les connaissances fondamentales sur la fonction des gènes identifiés et sur l’impact de leurs dérèglements ;

(3) appliquer ces avancées en génétique humaine où fréquemment les mêmes gènes sont impliqués dans des maladies humaines homologues.

Chez le chien, le gène et la mutation causale de neuf rétinopathies héréditaires ont pu être identifiés, ce qui a permis la mise au point et la commercialisation de tests génétiques (voir le TABLEAU complémentaire “Gènes identifiés à ce jour, impliqués dans des rétinopathies canines et tests génétiques associés” sur Planete-vet).

APR-pcrd chez le cocker anglais

Chez le cocker anglais, l’atrophie progressive de la rétine (APR-prcd ou progressive rod cone degeneration) dont l’incidenceavoisine5 %,se transmet sur un mode autosomique récessif. Les chiens atteint sont deux copies défectueuses du gène, les chiens sains ont deux copies normales du gène et les chiens porteurs sains ont une copie défectueuse du gène et une copie normale du gène.

Cliniquement, cette APR correspond d’abord à une perte de la vision nocturne (dégénérescence des bâtonnets), puis évolue plus tardivement vers la cécité complète (atteinte plus tardive des cônes).

L’âge d’apparition de la maladie est tardif et la cécité de nuit n’est pas facile à repérer précocement, mais les premiers signes ophtalmoscopiques sont décelables dès l’âge de trois ans.

Le diagnostic par électrorétinographie (ERG) est difficile : il peut être effectué entre un et deux ans, mais certains chiens atteints âgés de deux ans et demi peuvent présenter un électrorétinogramme sans modification significative.

L’apparition d’une cataracte secondaire est fréquente. Les premiers signes apparaissent au plus tôt à l’âge de six ou sept ans chez le cocker anglais. La cataracte est complète vers l’âge de neuf ans [3].

Le diagnostic d’APR peut être établi tardivement dans la vie du chien, souvent après qu’il ait donné descendance. Rechercher les causes génétiques de cette maladie présente donc un intérêt majeur. Leur identification permettrait d’envisager la mise au point d’un test génétique de diagnostic et de dépistage [2].

Recherche des causes génétiques

Dès 1998, un projet de recherche sur les causes génétiques de l’atrophie progressive de la rétine chez le cocker anglais a été entrepris. Grâce à l’aide de plusieurs vétérinaires et éleveurs français, des prélèvements sanguins de cockers anglais sains et atteints d’APR ont été collectés, ainsi que les informations cliniques associées.

Parallèlement, l’équipe américaine du Pr. Gustavo Aguirre (Cornell University, Ithaca, États-Unis) a identifié une région du chromosome 9 du chien contenant le gène responsable de l’atrophie progressive de la rétine (APR-prcd) chez les caniches nains et toys, sans toutefois identifier le gène lui-même, ni la mutation causale [1]. La société américaine OptiGen a alors mis au point un test de liaison génétique “test prcd-PRA”, fondé sur la liaison entre des marqueurs du chromosome 9 et la maladie. Ce test de liaison permet de dépister les chiens atteints dans 99 % des cas et dans six races, dont le cocker anglais [7]. Ce test est désormais disponible pour une dizaine de races, mais reste coûteux et peu de chiens français ont été ainsi “testés”.

Étude génétique en cours

En l’absence d’une identification formelle du gène responsable, le travail de recherche sur l’APR-prcd du cocker anglais a été poursuivi. Entre juillet 1990 et juillet 2002, des examens ophtalmoscopiques indirects, électrorétinographiques et angiographiques si besoin, ont été réalisés sur trois cent soixante et un chiens [3]. Plus de cent cockers anglais apparentés, dont seize atteints d’APR-prcd, ont été recrutés entre 1998 et 2004 par la collecte des prélèvements sanguins, des pedigrees LOF et des informations cliniques correspondantes. Un pedigree a ainsi été construit (voir la FIGURE “Illustration de la transmission autosomique récessive”), ce qui a permis de confirmer la transmission autosomique récessive de cette APR chez le cocker anglais. À partir de l’ADN extrait de ces prélèvements sanguins et des cartes des chromosomes canins, en cours de construction au laboratoire CNRS de Rennes, l’étude génétique de la maladie a été entreprise. Elle est encore en cours. Ces études, dites “analyses de liaison génétique” se sont focalisées sur le chromosome 9, au niveau de la région supposée contenir le gène responsable (locus prcd(1)) dans le but de l’identifier et de définir la (ou les) mutation(s) responsable(s) de l’APR-prcd chezlecocker anglais. L’ultime étape de ce travail est de mettre au point un test génétique fondé sur la “liaison génétique” ou sur l’identification précise de la mutation dans cette race (voir l’ENCADRE “Méthodes de dépistage des maladies génétiques en biologie moléculaire”).

Une collaboration élargie

Fin 2003, cette collaboration s’est élargie à la société française Antagene [5].

Deux approches complémentaires ont été mises en place afin d’optimiser les recherches :

- à Antagene, des gènes candidats (potentiellement impliqués dans des rétinopathies chez le chien) sont recherchés dans la région candidate du chromosome 9, ainsi que des mutations liées à l’APR-prcd ;

- au CNRS, une analyse de liaison génétique entre des marqueurs de la région candidate du chromosome 9 et la maladie est réalisée sur le pedigree.

Ces travaux communs ont permis :

(1) de mieux définir la région (ou locus(1)) contenant ce gène, grâce à une carte détaillée d’une portion du chromosome 9 canin qui contient plus de cinquante nouveaux marqueurs sur une distance de cinq méga-bases (5 millions de bases) ;

(2) d’identifier dix-huit marqueurs nucléotidiques liés à la maladie (marqueurs SNP ou Single Nucleotide Polymorphism) dans la zone d’intérêt du chromosome 9 délimitée ci-dessus, et d’analyser plus de 180 cockers examinés pour l’APR grâce à la participation active des vétérinaires spécialisés en ophtalmologie et des éleveurs ;

(3) d’exclure un gène potentiellement responsable de l’APR-prcd, l’anhydrase carbonique IV (CA-IV), récemment identifié dans une rétinite pigmentaire humaine (RP17) (les rétinites pigmentaires humaines sont homologues des atrophies progressives de la rétine chez le chien).

Ce travail de recrutement et de dépistage clinique de la maladie, ainsi que celui de génétique moléculaire, long et difficile à réaliser, n’ont pas encore permis l’identification du gène responsable en France. Des informations complémentaires sur le pedigree, suivies de nouveaux calculs statistiques, sont encore nécessaires. Elles se déroulent au CNRS de Rennes. En parallèle, la validation des dix-huit marqueurs nucléotidiques, réalisée par le laboratoire Antagene, pourrait conduire d’ici la fin de l’année 2005 au développement et à la commercialisation d’un test de dépistage de l’APR-prcd par liaison génétique.

Au cours du processus de publication de cet article, la société américaine OptiGen a commercialisé un test de mutation pour cette atrophie progressive de la rétine APR-prcd dans onze races, dont le cocker anglais.

  • (1) Locus : région du génome de quelques mégabases dont la localisation chromosomique est connue et qui contient le gène recherché.

Méthodes de dépistage des maladies génétiques en biologie moléculaire

Il existe deux types de tests génétiques.

Les tests génétiques de liaison : ces tests génétiques sont utilisés lorsque le gène causal d’une affection génétique n’a pas encore été identifié mais que le locus est connu. La fiabilité de ce test génétique de liaison n’est pas de 100 %, en effet elle dépend de la distance entre le gène (gène encore inconnu) et les marqueurs analysés.

Les tests génétiques de mutation : ces tests génétiques sont utilisés lorsque le gène causal d’une affection génétique et sa mutation sont connus. Ce test est fondé sur la mise en évidence de la mutation. La fiabilité des tests de mutation avoisine 100 %.

Pour confirmer un diagnostic ou pour un dépistage chez des chiots ou des reproducteurs (test génétique de dépistage), l’utilisation de tests génétiques ne remplace en aucun cas les examens cliniques habituels. En effet, un test génétique ne permet de détecter qu’une mutation dans un gène correspondant à une affection donnée et dans une race ou un petit groupe de races seulement.

Remerciements aux praticiens, aux éleveurs et aux propriétaires ; au CERCA (Maisons-Alfort) et au CEREC (Lyon).

Internet

5 - Site Internet de la société Antagene : http://www.antagene.com

6 - Site Internet du CNRS Rennes : http://www-recomgen.univ-rennes1.fr/doggy.html

7 - Site Internet de la société OptiGen : http://www.optigen.com

  • 1 - Acland GM, Ray K, Mellersh CS et coll. Linkage analysis and comparative mapping of canine progressive rod-cone degeneration (prcd) establishes potential locus homology with retinitis pigmentosa (RP17) in humans. Proc. Natl. Acad. Sci. 1998 ; 95(6):3048-53.
  • 2 - André C, Renier C, Galibert F et coll. Les tests génétiques dans l’espèce canine : utilité, usage, résultats. Prat. Méd. Chir Anim. Comp. 2000 ; 5 : 343-349.
  • 3 - Chaudieu G. Affections oculaires héréditaires ou à prédisposition raciale chez le chien. Éditions du Point Vétérinaire, Maisons-Alfort. 2004 : 250-256.
  • 4 - Galibert F, André C, Hitte C. Le chien, un modèle pour la génétique des mammifères. [Dog as a mammalian genetic model]. Med. Sci. 2004, 20(8-9) : 761-766.

Illustration de la transmission autosomique récessive dans une partie du pedigree de cockers anglais étudiés

Mâles. Femelles. • Chiens atteints. Chiens porteurs. Chiens indemnes, statut inconnu.Attention : un chien indemne ou) est un chien qui ne présente pas de signe clinique.Un chien indemne peut donc être sain ou porteur ; seul un test génétique permet de les distinguer.Un chien sain a deux copies du gène normal (il est homozygote normal).Un chien porteur a une copie du gène défectueux et une copie du gène normal (il est hétérozygote) et peut transmettre ce gène défectueux à sa descendance.Un chien atteint a deux copies du gène défectueux (il est homozygote muté).