Comme toute maladie, la mucoviscidose peut être d'origine infectieuse, nutritionnelle (on a pensé à une carence en vitamine A) ou génétique.
- On cherche à tester l'hypothèse génétique.
Notions évoquées dans ce dossier
- un arbre généalogique (= un pedigree)
- une étude épidémiologique
- la prévalence
- le risque relatif
- une famille à risque
- une maladie liée au sexe
- une maladie autosomale
- un allèle récessif, dominant, codominant
Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Dorothy_Hansine_Andersen
Document 1 - Un cas d'étude épidémiologique
En 1946, Dorothy Andersen (la pédiatre qui a décrit pour la première fois cette maladie en 1938) et Craig Hodges publient les résultats d'une étude épidémiologique qui valide cette hypothèse génétique.
Les chercheurs se sont basés sur des enfants venus en consultation à l'hôpital des enfants malades de New York entre 1938 et 1945 et chez qui une mucoviscidose a été diagnostiquée.
Ils ont ainsi sélectionné 31 familles, dans lesquelles les enfants malades pouvaient eux-mêmes avoir un frère ou une sœur atteinte. En tout, les chercheurs ont dénombré 58 apparentés (frères et sœurs des enfants malades) dont 13 atteints de mucoviscidose. Bien entendu dans toutes ces familles, les parents n'étaient pas malades.
Pour exploiter ces données, ils ont calculé le risque relatif qui est le rapport de la prévalence chez les apparentés (ici frères et sœurs) des enfants malades sur la prévalence de la mucoviscidose dans la population générale.
- prévalence (une) : proportion de cas d'une maladie dans une population déterminée à un moment donné
À l'époque, dans l'état de New-York, la prévalence de la mucoviscidose à la naissance était de 1/2500.
La prévalence de la mucoviscidose chez les apparentés des enfants malades est de 13/58.
Le risque relatif est donc de 13/58 ÷ 1/2500 soit environ 560.
Un risque relatif aussi élevé indique une maladie à forte composante génétique.
Source : http://acces.ens-lyon.fr/evolution/logiciels/anagene/programmes-de-1ere-s-2011/variabilite-genetique-et-sante/mucoviscidose/index_html
Document 2 - Analyse d'un pedigree
Ce document est un pedigree ou arbre généalogique d'une famille à risque pour la mucoviscidose, c'est-à-dire dans laquelle un ou plusieurs individus sont ou ont été atteints.
Les chiffres romains (I à IV) représentent les générations successives, les chiffres arabes représentent les individus d'une même fratrie. Les femmes sont représentées par des cercles, les hommes par des carrés. Les deux membres d'un couple sont reliés par un trait horizontal. Les individus atteints sont représentés en noir.
Rappel : relation de dominance entre des allèles
Exemple du gène des groupes sanguins ABO
Les groupes sanguins du système ABO dépendent d'un gène dont il existe trois allèles a, b et o. Ce tableau indique la relation entre le génotype (combinaisons d'allèles) et le phénotype (groupe sanguin) :
| Génotype | (a//a) |
(a//o) |
(b//b) |
(b//o) |
(a//b) |
(o//o) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Phénotype | A |
A |
B |
B |
AB |
O |
- En présence d'un allèle a ou b, l'allèle o ne s'exprime pas (en jaune) : on dit que l'allèle o est récessif par rapport aux allèles a et b. Inversement, les allèles a et b sont dominants par rapport à l'allèle o.
- Pour pouvoir s'exprimer, l'allèle o ne doit pas être en présence d'un allèle dominant (en bleu).
- Les allèles a et b s'expriment ensembles (en rose) : on dit qu'ils sont codominants.
Pistes d'exploitation
- La mucoviscidose est-elle une maladie autosomale ou liée au sexe ?
- On dit d'une maladie génétique qu'elle est "liée au sexe" si le gène impliqué dans cette maladie se trouve sur l'un des chromosomes sexuels X ou Y. Dans le cas contraire, la maladie (génétique) est dite "autosomale" (car le gène est alors situé sur un chromosome non sexuel ou "autosome").
- L'allèle muté est-il récessif ou dominant par rapport à l'allèle normal ?
- L'allèle muté doit-il être en double exemplaire pour être exprimé ?
- Les personnes atteintes de mucoviscidose sont-elles homozygotes ou hétérozygotes pour le gène CFTR ?