Le syndrome brachyspina sous la loupe

Carole Charlier et ses collègues travaillent sur une série de maladies récessives chez les bovins. Le but de leurs recherches est d’identifier les gènes et mutations causales de ces maladies afin de développer des tests génétiques permettant de repérer les individus porteurs de ces mutations et donc d’éviter des croisements à risque (lire Les animaux domestiques, nouvel Eldorado des généticiens). « Nous étions dans ce schéma classique d’étude d’une maladie récessive et ces travaux nous ont menés à la découverte d’un effet sur la fertilité des bovins Holstein-Frisons », explique la chercheuse. « Nous cherchions à identifier le gène et la mutation responsables du syndrome brachyspina, un syndrome extrêmement rare qui est observé, presque de façon anecdotique, chez les veaux de cette race, précise Carole Charlier. Les quelques cas répertoriés de cette maladie congénitale, décrite en 2006 par nos collaborateurs danois, sont des animaux mort-nés qui présentent toute une série de défauts. Le principal, celui qui a donné son nom à ce syndrome, est la colonne vertébrale déformée et fortement raccourcie. D’autres défauts apparaissent au niveau des organes internes, des membres, des côtes, etc. Les symptômes observés chez les veaux Holstein-Frisons sont très similaires à ceux observés chez l’homme en cas d’Anémie de Fanconi, équivalent humain de cette maladie ».

En tirant parti des nouvelles technologies de séquençage haut-débit, accessibles via la plateforme de Génotranscriptomique du GIGA (Dirigée par Wouter Coppieters), les recherches de l’équipe liégeoise l’ont menée jusqu’au gène FANCI, un gène bien étudié et connu pour son rôle clef dans les mécanismes de réparation de l’ADN. « Il fait partie de tout un complexe qui est essentiel pour corriger les erreurs qui surviennent dans le génome et il fait partie de la même voie développementale que toute une série de gènes impliqués dans des cancers humains », poursuit Carole Charlier. Plus précisément, son équipe a réussi à montrer que la mutation causant le syndrome brachyspina dans la race Holstein-Frisonne est une délétion de 3,3kb au sein de ce gène.

Une maladie récessive rare, pas si rare

Une fois la mutation causale identifiée, les chercheurs, principalement Wanbo Li, ont réalisé une étude de population basée sur leur découverte. La surprise fut totale lorsque les résultats de cette étude indiquaient que plus de 7% des animaux étaient porteurs de cette mutation en population Hosltein-Frisonne ! « Comme c’est une des races de vaches laitières les plus populaires de par le monde, on aurait dû observer beaucoup plus de cas d’animaux malades à la naissance », explique Carole Charlier. Pour réconcilier ces deux observations paradoxales, les scientifiques ont postulé que la plupart des individus qui portaient deux copies de la mutation mourraient en cours de gestation. « Grâce à des données quantitatives sur la fertilité des taureaux porteurs et non porteurs de la délétion au niveau du gène FANCI, nous avons pu confirmer cette hypothèse », révèle Carole Charlier. Ainsi, la grande majorité des veaux homozygotes mutés (leurs deux parents étaient porteurs) meurent à l’état embryonnaire ce qui se traduit par une réduction significative de la fertilité dans les croisements impliquant deux parents porteurs.