Identification et validation d’un nouveau variant pathogène dans la
sous-unité 20 du médiateur
Nadège CALMELS
1 Laboratoire de Génétique médicale, INSERM UMR1112, Faculté de médecine, Strasbourg
2 Laboratoires de diagnostic génétique, Pole de Biologie, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg
Colloque scientifique régional FMR "La recherche dans les maladies rares"Strasbourg, 28 Février 2020
SYNDROME DE COCKAYNE ETMALADIES DE LA REPARATION DE L’ADN
Le syndrome de Cockayne (CS)
Fréquence: très rare - 2 cas par million de
naissance (1 à 2 nouveaux cas/an en France)
Autosomique récessive
Signes cliniques:
• Retard de croissance
• Microcéphalie progressive
• Déficit intellectuel
• Atteintes neurologiques
• Atteintes sensorielles
• Anomalies dentaires
• Photosensibilité modérée (coups de soleil)
• Traits morphologiques particuliers
• Sévérité variable
Les maladies de la réparation de l’ADN
par excision de nucléotides (NER)
Maladies de la réparation de l’ADN
par excision de nucléotides:
- Syndrome de Cockayne
- Xeroderma pigmentosum
- Trichothiodystrophie
enfantsdelalune.org
www.emmavie.fr
Caractérisation des patients CS
• Epidémiologique et clinique: fréquence, description clinique, classification, courbes de
croissance, score diagnostic,….
• Cohorte de près de 400 patients suspects de CS, dont 131 diagnostics confirmés au
niveau moléculaire
• Cellulaire
RRS (recovery of RNA synthesis):
teste la réparation couplée à la transcriptionUDS (unscheduled DNA synthesis):
teste la réparation globale
Laugel V et al, Eur J Hum Genet, 2008
Témoin normal
Caractérisation des patients CS
• Epidémiologique et clinique: fréquence, description clinique, classification, courbes de
croissance, score diagnostic,….
• Cellulaire
• Moléculaire: 2 gènes majoritairement impliqués, CSA et CSB
• Cohorte de près de 400 patients suspects de CS, dont 131 diagnostics confirmés au
niveau moléculaire
Laugel V et al, Hum Mut, 2009
Calmels N et al, J Med genet, 2018
Les leçons de ces 10 dernières années
Ferri D, Orioli D, Botta E, Clin Genet, 2020
• Hétérogénéité génétique et chevauchement des maladies de la voie NER:
intérêt des approches moléculaires « haut débit »
• Maladies de la réparation et de la transcription
Patients CS-like
• Signes cliniques en faveur d’un syndrome de Cockayne
• Absence de variant pathogène dans les 18 gènes de la voie NER
Séquençage d’exomes en trio
NOUVEAU VARIANT PATHOGÈNE DANS LA SOUS-UNITÉ 20 DU MÉDIATEUR
Le médiateur: structure
• Complexe multiprotéique très
conservé au sein des eucaryotes
• Constitué de 30 sous-unités chez les
mammifères
• Organisé en 4 modules: tête, milieu,
queue, module kinase
• MED20 localisé dans la tête
12/12L
CDK
8/19
CCNC
6
22
11
18
23
16
29
2728
30
24
25
20
31
21
10
19
CKM
Tête
Queue
Milieu
Colonne vertébrale
Le médiateur: fonction
• Rôle majeur dans la transcription: transmettre les signaux des facteurs de
transcription liés aux éléments régulateurs de l'ADN à la machinerie basale de
transcription (RNApolII, facteurs généraux de la transcription), assemblée au niveau
des promoteurs, pour contrôler l'initiation de l’expression des gènes
• Autres fonctions: réparation de l’ADN
Promoteur
Facteursspécifiques
PromoteurMachinerie de base
Promoteur
Médiateur
Le médiateur: pathologies associées
12/12L
CDK
8/19
CCNC
6
22
11
18
23
16
29
2728
30
24
25
20
31
21
10
19
CKM
Tête
Queue
Milieu
Colonne vertébrale
DI syndromique: MED12 et MED12L
DI syndromique/non syndromique: MED23
DI syndromique: MED25
Neurodégénérescence, atrophie
cérébrale et cérébelleuse,
spasticité, DI:
MED20
MED17
DI: MED24
DI syndromique: MED13 et MED13L
DI syndromique: CDK19
Cas clinique: L.
Couple non consanguin en bonne santé
Microcéphalie progressive sévère
Retard de croissance (poids +++), gastrostomie à 5 ans
Retard psychomoteur et DI sévère (tenue de tête non acquise à 8 ans)
Syndrome pyramidal
Syndrome extra pyramidal avec dystonie invalidante
Scoliose
Cataracte bilatérale congénitale
Epilepsie, apparue à l'âge de 9 ans
Scanner/IRM:
- atrophie cérébrale et cérebelleuse
- hypomyélinisation
- hypotrophie du tronc cérébral
Résultats du séquençage d’exome en trio
Présence de 2 variants hétérozygotes dans le gène MED20 (NM_004275.4)
Autres patients MED20
Méthode Résultats Variations
Littérature: Vodopiutz J, 2015, Eur J Pediatr 2 sœurs c.341G>C p.Gly114Ala homozygote
Revue des dossiers cliniques et séquençage Sanger MED20: Boujelbene I,
interne
/ /
GeneMatcher: Retterer K, Société GeneDx et
Hamosh A, Applegate C, Baltimore
2 frères
+/+ +/+ +/++/-
+/- +/-? ?
Famille 1 Famille 2Vodopiutz J, 2015, Eur J Pediatr
Famille 3
c.[341G>C];[341G>C]
Présentation clinique des patients MED20
Patient 1 Patient 2 Patient 3 Patient 4 Patient 5
Sexe F F F M M
Age au dernier rapport 11 ans 16 ans 2 ans ½ 14 ans 9 ans
Période anténatale RAS RAS RAS
Microcéphalie + + +
Retard de croissance + +
Retard psychomoteur/DI + + + +
Spasticité + + +
Dystonie + +
Cataracte bilatérale + + + -
Epilepsie + - - + +
Scoliose + +
Atrophies cérébrale et
cérébelleuse+ + + Atrophie
cérébrale
Atrophie cérébrale
Hypotrophie du tronc cérébral + Dégénération des
ganglions de la base
Dégénération des
ganglions de la base
Autre Strabisme convergent Ataxie Maladie de
Hirschsprung
Tests cellulaires de réparation de l’ADN
Témoin normal
et 3 parents
4 patients
MED20
Témoin positif CS
Témoin positif XP
Témoin normal
RRS
UDS: réparation globale
Conclusion et perspectives
• Famille 1: diagnostic moléculaire �diagnostic prénatal
• Mieux définir le spectre clinique, l’histoire naturelle du déficit en MED20
• Nouveau champ de recherche: médiateur et pathologies humaines
- Banque de cellules de patients mutés dans le médiateur
- Intégrité du complexe (qRT-PCR, WB)
- Interactions entre les différentes sous-unités (coIP)
Remerciements
Laboratoire de Génétique médicale, Strasbourg
Imène BOUJELBENE
Hélène DOLLFUS
Véronique GEOFFROY
Sana KAROUI
Vincent LAUGELNicolas LE MAY
Cathy OBRINGER
Cliniciens et collaborateurs
Domitille GRAS, Hôpital Robert Debré, Paris
Florence RENALDO, Hôpital Robert Debré, Paris
Sylviane PEUDENIER, Brest
Julia VODOPIUTZ & Andreas JANECKE, Vienne, Autriche
Kyle RETTERER, GeneDx, Gaithersburg, USA
Ada HAMOSH & Carolyn APPLEGATE, Baltimore, USA
Les patients et leur famille
Laboratoire de Diagnostic Génétique, Strasbourg
Imène BOUJELBENEJamel CHELLY
Géraldine GREFF