Laboratoires des Cliniques universitaires Saint-Luc

Génétique humaine

Techniques

Techniques cytogénétiques

Caryotype (cytogénétique conventionnelle)

Le caryotype permet d’évaluer le nombre et la structure des chromosomes contenus dans les cellules d'un être vivant. Chez l'être humain, la formule chromosomique normale comprend 23 paires de chromosomes (soit 46 chromosomes) divisées en 22 paires d'autosomes (chromosomes ne déterminant pas le sexe) numérotées de 1 à 22 et une paire de gonosomes (chromosomes X et Y déterminant le sexe de l'individu).

L'analyse du caryotype permet de déceler des anomalies de nombre (monosomie, trisomie…) ou de structure (délétion, duplication…) des chromosomes, qui peuvent être d'origine constitutionnelle (faisant partie intégrante du génome de l’individu dès le premier stade de son évolution) ou acquise (développées ultérieurement dans un nombre restreint de cellules).

Par rapport aux autres techniques cytogénétiques, le caryotype est un outil d'exploration pangénomique de résolution limitée (> 3 Mb) qui requiert une culture des cellules à étudier, suivie d'une récolte et d'étapes de fixation avant étalement et coloration. Les chromosomes sont visualisés au microscope.

Hybridation in situ en fluorescence (FISH)

L'hybridation in situ en fluorescence (FISH) permet de localiser au moyen de sondes fluorescentes la position de séquences d'ADN spécifiques sur un grand nombre de cellules, tant en interphase qu'en métaphase.

La FISH est par conséquent un outil d'exploration cellulaire ciblée, à la différence d'outils d'analyse du contenu cellulaire global ("pangénomique") tels que le caryotype conventionnel ou moléculaire.

Sa résolution est intermédiaire entre le caryotype et les techniques d'exploration moléculaire telles que la CMA ou la génétique moléculaire.

Caryotype moléculaire ou CMA (chromosome molecular analysis)

L'analyse par puces d'hybridation génomique comparative, encore appelée Array comparative genomic hybridization (aCGH) ou Chromosomal Microarray Analysis (CMA), est une technique de cytogénétique moléculaire permettant d'analyser les variations du nombre de copies de segments d’ADN. Cette technique permet une analyse à plus grande résolution que la cytogénétique conventionnelle : elle détecte les pertes ou les gains de segments d'ADN à partir de 50-100kpb (milliers de paires de bases), mais ne permet pas la détection des anomalies cytogénétiques équilibrées telles que les translocations, invertions, insertions.

Génétique moléculaire

Les analyses moléculaires font appel à des techniques complexes, variées et toujours plus innovantes pour identifier des mutations ou réarrangements impliquées dans des maladies ou des syndromes d’origine génétique. Les tests sont réalisés sur des échantillons de sang ou d’un autre tissu. Le généticien moléculaire extrait l’ADN des cellules, et utilise cet ADN pour effectuer des réactions chimiques spécifiques qui permettront de lire le code du gène en question. Plusieurs techniques différentes sont utilisées pour détecter des mutations. La stratégie dépendra de l'existence d'un type particulier de mutation (réarrangement de type large délétion ou large duplication), d’une recherche de mutations fréquentes dans un gène comme dans la mucoviscidose ou lorsqu'il existe une très grande hétérogénéité allélique (cas de la majorité des maladies), l'identification de la mutation ne peut être réalisée que par séquençage systématique du gène.

Dans ce cadre, la génétique moléculaire permet :

  • la confirmation ou l'exclusion d'un diagnostic clinique ;
  • la recherche du portage de mutation chez des personnes phénotypiquement saines, généralement sur base d'antécédents familiaux (enfant, frère, cousin, ... atteints d'une maladie génétique);
  • le diagnostic prénatal à partir d'une biopsie trophoblastique ou d'une ponction de liquide amniotique;
  • le diagnostic présymptomatique ou prédictif de maladies à début tardif telles que certaines maladies neurodégénératives et les cancers héréditaires.

Séquençage

La vérification des séquences d’ADN via l’Analyseur Génétique ABI3500XLDX d’Applied Biosystem consiste à déterminer l'ordre d'enchaînement des nucléotides pour un fragment d’ADN donné. Le but du séquençage a pour objectif de pouvoir cribler rapidement la partie codante du gène pour y repérer la région où est localisée la mutation. Depuis peu, la recherche de variation génétique dans les prédispositions au cancer du sein et colorectal est réalisée par le séquençage à haut débit (NGS).

MLPA

La Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) est une technique robuste, décrite récemment, permettant la détection de variations de nombre de copies d’un locus. Comme la FISH, il s’agit d’une méthode de détection ciblée mais qui possède l’avantage d’étudier un grand nombre de locus simultanément. La technique est basée sur la ligation et l’amplification d’oligonucléotides.

Luminex X-TAG

La technique X-TAG condense des amplifications alléliques spécifiques suivit d’une cytométrie de flux permettant de détecter un grand nombre de substitution différentes au moyen de billes et au départ d’une seule PCR multiplex.

Southern blot

Le Southern blot est une technique pour rechercher des fragments d’ADN sur une électrophorèse en les hybridant avec une sonde complémentaire marquée à la radioactivié. Cette technique est encore utilisée dans les maladies dues à des mutations dynamiques comme la dystrophie myotonique de Steinert ou de Friedreich.