Quand on parle du patrimoine génétique on parle du génotype propre à un individu et du génotype qui lui est associé.
Le génotype associé représente l’ensemble de l’information génétique présente dans l’organisme d’un individu et qui peut avoir une influence sur son fonctionnement contrôlé par le génotype propre à l’individu.
On distingue ainsi le génotype symbiotique du microbiote. L’activité des micro-organismes du microbiote, sous contrôle de leur génotype, va interférer avec l’activité de l’organisme humain elle-même sous contrôle du génotype propre de l’individu.
On peut citer comme exemple la digestion des fibres liées à la présence du microbiote ou encore la production des acides gras influençant l’état d’obésité ou de minceur de l’individu.
Concernant les génotypes associés on distingue également le génotype des parasites.
On peut citer le cas de l’antibiorésistance des bactéries à l’origine de maladies nosocomiales perturbant le fonctionnement du corps humain.
Concernant le génotype propre à l’individu, on peut relever des perturbations du fonctionnement de l’organisme lié à des mutations touchant ce génotype.
Si plusieurs gènes sont impliqués on parle de maladies polygéniques comme dans le cas du diabète de type 1.
Le diabète se traduit par un taux de sucre dans le sang ( glycémie) anormalement élevé. Dans le diabète de type 1, il y a un déficit en insuline empêchant le glucose de pénétrer dans les cellules. L’insuline est produite par les cellules bêta des îlots de Langerhans du pancréas. Or dans ce cas celles-ci sont détruites par le système immunitaire (système de défense du corps humain). Il n’y a donc pas de production d’insuline et la glycémie augmente. Plus de 20 gènes sont impliqués dans le déclenchement de la maladie.
Si un seul gène est impliqué on va parler de maladie monogénique comme dans le cas de la mucoviscidose.
La mucoviscidose est une maladie liée principalement à une mutation du gène CFTR au niveau du codon 508 (mutation ΔF508) sur le chromosome 7 entraînant une altération de la protéine CFTR qui présente alors une délétion de sa phénylalanine en position 508. Cette protéine joue le rôle d’un canal ionique perméable au chlore et dont la fonction est de réguler le transport de celui-ci à travers les membranes cellulaires. La présence d’une protéine mutée provoque un dysfonctionnement du transport des ions chlores à l’origine d’une augmentation de la viscosité du mucus et son accumulation dans les voies respiratoires et digestives. La maladie touche de nombreux organes mais les atteintes respiratoires sont prédominantes et représentent l’essentiel de la morbidité.
Un individu peut posséder des gènes de prédisposition à des maladies.
Ces gènes de prédisposition peuvent exister sous différents allèles (versions) dont certains sont favorables à l’apparition d’une pathologie. Ces gènes de prédisposition sont responsables de 30 à 70 % des pathologies. Dans de nombreux cas, l’interaction de nombreux gènes défaillants amènent à l’apparition d’une maladie dite multigénique comme c’est le cas pour la sclérose en plaques.
La sclérose en plaques est provoquée par une destruction par des cellules du système immunitaire de la gaine de myéline de neurones dans des zones localisées : on parles de plaques de démyélinisation . Or la gaine de myéline intervient dans la transmission des influx nerveux.
L’individu atteint va présenter des troubles nerveux liés aux nerfs touchés.
Quand une maladie multigénique va subir l’influence de facteurs environnementaux on parlera de maladie multifactorielle.
Le diabète de type 2 comme le diabète de type 1 se traduit par une glycémie élevée. Contrairement au diabète de type 1, le diabète de type 2 n'apparaît pas à la naissance mais à un âge plus avancé ( en moyenne 40 ans). Il correspond à l’apparition d’une résistance des cellules à l’insuline : le glucose ne pénètre plus dans les cellules et la glycémie augmente. Ce diabète a une origine génétique mais aussi environnementale : le contrôle stricte de l’alimentation permet de le diminuer fortement.
Les facteurs environnementaux sont des facteurs susceptibles de modifier le fonctionnement d’un organisme.
On peut citer par exemple les conditions de travail (rayonnement, produits chimiques…), les addictions (tabac, drogue, alcool), l’alimentation excessive (trop grasse, trop sucrée, trop salée) ou au contraire insuffisante (carences en vitamines…), la sédentarité (absence d’activité physique) ou encore les nombreux traitements médicaux.
Elles permettent d’évaluer l’importance d’une maladie au sein d’une population. Elles se déroulent en trois phases.
Comme son nom l’indique, elle consiste à décrire les maladies et à en déterminer, grâce à des statistiques, la prévalence à différentes échelles (mondiale, régionale, historique, sociale et ethnique).
Elle consiste en une étude pangénomique. Cette étude ne permet pas d’établir des relations de causalité. Elle permet juste par l’étude d’importantes cohortes d’individus sains et malades, de rechercher des liens entre l’apparition de maladies et la présence de variations génétiques particulières chez les malades appelées SNP (single-nucleotid-polymorphism, mutation ne concernant qu’un seul nucléotide).
On peut citer comme exemple le lien entre sclérose en plaques et l’allèle VAV-1 : l’allèle normal tend à protéger de la sclérose en plaque alors que l’allèle muté y prédispose.
L’identification des SNP et de leurs relations avec la probabilité d’apparition d’une maladie permet d’établir un diagramme dit « de Manhattan » représentant pour chaque chromosome, le logarithme négatif de la valeur P.
P est une valeur représentant l’indépendance entre deux variables : celle de la probabilité de développer la maladie pour les individus ayant un allèle spécifique et celle de la probabilité de développer la maladie pour les individus qui ne possèdent pas l’allèle muté. Les statistiques établissent l’indépendance entre ces deux valeurs. Si l’indépendance entre ces deux variables est faible (faible valeur numérique de P) alors le lien existant entre ces deux variables est fort. En passant par le logarithme négatif de la valeur de P, on représente donc le lien existant entre les deux variables. Ainsi sur le graphique Manhattan chaque point représente le lien entre un SNP et la probabilité de développer la maladie. Plus il est éloigné de la valeur seuil, plus le lien est grand.
Elle permet d’évaluer l’impact des interventions curatives et de mettre en place une prévention à deux échelles différentes.
La prévention collective consiste en l’éducation des populations (informations au public, campagne de prévention…).
La prévention individuelle consiste en une stratification du risque à travers un diagramme de risque. Le diagramme de risque permet de définir la probabilité pour un individu de développer une maladie en tenant compte de différents paramètres (âge, taux de cholestérol, pression artérielle, diabète, tabagisme…).
Par exemple pour un homme non diabétique, fumeur, âgé de 55 ans, ayant une pression systolique de 160 mm Hg (de mercure) et ayant un ratio de cholestérol à 8, le risque de réaliser un infarctus du myocarde est supérieur à 30% ( case rouge)