Les données à grande échelle permettent de nouvelles connaissances sur les troubles oculaires rares. (Image reproduite avec l’aimable autorisation de Karen Arnott/EMBL-EBI)
Des chercheurs ont analysé des images et des données génomiques de la UK Biobank pour trouver des informations sur les maladies rares de l’œil humain. Il s’agit notamment des dystrophies rétiniennes – un groupe de troubles héréditaires affectant la rétine – qui sont également la principale cause de certification de la cécité chez les adultes en âge de travailler.
Pour cette étude,1 publié dans la revue Génétique PLOS, les chercheurs se sont concentrés sur les cellules photoréceptrices (PRC), qui sont des cellules détectant la lumière présentes dans la rétine. Ces cellules peuvent être imagées de manière non invasive à l’aide de la tomographie par cohérence optique (OCT), un service désormais couramment proposé par de nombreux opticiens. À l’aide de données d’image OCT et de données génomiques stockées dans la biobanque britannique, les chercheurs ont pu générer la plus grande étude d’association à l’échelle du génome des PRC.
Rares dystrophies rétiniennes
Selon un communiqué de presse, les maladies rares de la rétine sont fréquemment causées par des mutations héréditaires des gènes exprimés par les PRC. Ces mutations entraînent un mauvais fonctionnement de la rétine, entraînant une déficience visuelle ou même la cécité. Bien que ces maladies individuelles soient rares, elles constituent ensemble la principale cause de cécité chez les adultes en âge de travailler.
“Nous avons eu accès à des images couplées et à des données de génotype à une échelle qui n’avait pas été vue dans une étude de ce type”, a déclaré Hannah Currant, PhD, ancienne étudiante à l’Institut européen de bioinformatique de l’EMBL (EMBL-EBI) et boursière postdoctorale à l’Institut Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research (CPR), Université de Copenhague.
“L’accès à cette énorme quantité de données était essentiel à l’étude et nous a permis d’identifier des liens génétiques avec des dystrophies rétiniennes rares”, a déclaré Currant. “Ce travail a identifié de nouvelles pistes de recherche et généré de nouvelles questions sur les dystrophies rétiniennes rares.”
Lier génotype et phénotype
L’OCT produit des images haute résolution qui peuvent être utilisées pour identifier les différentes couches et structures de la rétine. Ces images sont couramment utilisées en clinique pour faciliter le diagnostic des troubles oculaires. Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé des images OCT et les informations génomiques et médicales correspondantes de plus de 30 000 participants stockées dans la biobanque britannique.
“La biobanque britannique est une ressource riche et inestimable qui a un énorme potentiel pour permettre la médecine génomique”, a déclaré Ewan Birney, PhD, directeur général adjoint du Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL). “Il y a tellement de potentiel qui attend juste d’être libéré à partir des données qui y sont stockées, ce qui nous permet à la fois de comprendre la biologie humaine et comment et quand cela se passe mal dans la maladie.”
Piloter la médecine génomique
Les chercheurs ont mené des études d’association à l’échelle du génome (GWAS) sur les données de la biobanque britannique pour rechercher des variations génétiques liées aux différences d’épaisseur des couches de PRC. Cela les a amenés à identifier les variations génomiques associées à l’épaisseur d’une ou plusieurs des couches de PRC, y compris celles ayant des associations antérieures avec des maladies oculaires connues. Les associations génomiques nouvellement identifiées sont stockées et peuvent être librement accessibles via le catalogue GWAS.
Certaines de ces variantes génétiques étaient connues pour être liées à des maladies oculaires, mais étonnamment, un certain nombre de variantes génétiques relativement courantes étaient proches de gènes connus pour causer des maladies oculaires génétiques rares lorsqu’elles étaient perturbées. Dans un cas, les chercheurs ont pu explorer comment des combinaisons de variantes communes à proximité de gènes connus pour être impliqués dans des maladies oculaires rares modifient la structure de la rétine. Cela donne plus de confiance lors de l’examen de collections spécifiques de maladies rares pour voir comment ces variantes communes spécifiques pourraient avoir un impact sur la maladie.
De plus, Omar Mahroo, PhD, professeur de neurosciences rétiniennes à l’University College London et ophtalmologiste consultant au Moorfields Eye Hospital, a souligné que l’analyse bioinformatique systématique des cohortes de données de participants à grande échelle est le moteur de l’avenir de la médecine génomique.
“Avoir accès à ces données et pouvoir établir ces liens entre les phénotypes de la maladie et la variation génétique ouvrira de nombreuses nouvelles opportunités pour le diagnostic et la thérapeutique modernes des maladies”, a déclaré Mahroo.
Référence
1 Hannah Currant, Tomas W. Fitzgerald, Praveen J. Patel, Anthony P. Khawaja, UK Biobank Eye and Vision Consortium, Andrew R. Webster, Omar A. Mahroo et Ewan Birney. La résolution au niveau sous-cellulaire de la variation génétique commune dans la couche photoréceptrice identifie le continuum entre la maladie rare et la variation commune. Génétique PLOS. Publié le 27 février 2023. Consulté le 9 mars 2023. doi :
