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Les cellules fœtales sont prometteuses pour les tests prénataux
Une image au microscope faite avec un appareil utilisé pour isoler des cellules individuelles.
L'année où Led Zeppelin a sorti son premier album, en 1969, des médecins californiens ont découvert qu'ils pouvaient parfois repérer des chromosomes Y dans certaines cellules prélevées dans le sang d'une femme enceinte. Cela signifiait que les cellules provenaient du bébé, en supposant que c'était un garçon.
La présence de cellules fœtales circulant dans le sang maternel a immédiatement suggéré que leur capture et leur analyse pourraient être un moyen de tester les fœtus pour des anomalies génétiques. Mais la course pour y parvenir s'est transformée en une épreuve de 50 ans, et la plupart des scientifiques impliqués dans l'effort l'ont abandonnée. Il s'avère que les cellules fœtales dans le sang d'une femme enceinte sont assez rares. Une once de sang peut en avoir 10, ou parfois aucune, et elles sont difficiles à trouver.
Art Beaudet, un médecin-chercheur et professeur au Département de génétique moléculaire et humaine du Baylor College of Medicine, qui n'a pas abandonné, affirme que son laboratoire dispose désormais de preuves préliminaires qu'un tel test sanguin est possible. Le scepticisme quant à la capacité de quiconque à faire fonctionner cela est énorme, reconnaît Beaudet, qui estime que jusqu'à une douzaine de sociétés de biotechnologie fondées pour développer des diagnostics prénatals à base de cellules fœtales ont admis leur défaite et fermé leurs portes. Cela a été un travail long et difficile.
La raison pour laquelle un tel test pourrait transformer la médecine prénatale est qu'une cellule fœtale porte généralement une copie parfaite d'un génome fœtal. Si les scientifiques sont capables de capturer de manière fiable et répétée de telles cellules dans le sang d'une mère, cela signifierait un trésor de données sans précédent et un moyen d'identifier les fœtus présentant de graves problèmes génétiques avant la naissance. Finalement, si un tel test était largement adopté, des informations sur chaque lettre ADN de chaque futur bébé pourraient être révélées.
Actuellement, de nombreuses femmes optent pour un autre type de test sanguin qui recherche l'ADN fœtal flottant dans le sang de la mère. Ces tests NIPT (pour les tests prénatals non invasifs) ont été une aubaine commerciale car ils constituent un moyen simple et peu coûteux de dépister le syndrome de Down, qui est causé par un chromosome supplémentaire. Mais Beaudet pense qu'ils ont involontairement augmenté le nombre d'anomalies génétiques non détectées, car même s'ils ne détectent pas de problèmes génétiques plus petits, ils ont réduit le nombre de femmes qui recherchent l'amniocentèse traditionnelle - l'étalon-or du test prénatal, qui implique insérer une longue aiguille dans l'abdomen d'une femme enceinte pour recueillir des cellules à analyser.
Beaudet dit que ce qui l'a motivé, c'est le flux constant de familles donnant naissance à des bébés souffrant de handicaps très graves. Le test commencera par identifier les délétions et les duplications dans un chromosome (c'est-à-dire les parties manquantes ou supplémentaires), y compris celles classées comme de novo, ce qui signifie qu'elles sont nouvelles pour le fœtus plutôt qu'héritées du parent. Comme le NIPT, les tests cellulaires trouveraient également des erreurs chromosomiques plus importantes telles que des trisomies ou des copies supplémentaires d'un chromosome.
Une fois ce processus établi, Beaudet passerait à la recherche de mutations de novo plus petites, qui apparaissent dans environ 500 gènes et affectent jusqu'à une grossesse sur 200. Prises ensemble, ces erreurs sont cinq fois plus fréquentes que le syndrome de Down, dit-il. Ils sont responsables d'une série de maladies rares, dont certains cas d'autisme et du syndrome de Prader-Willi, qui entraînent une déficience intellectuelle et une faim incontrôlée pouvant conduire à l'obésité.
Beaudet a travaillé avec deux sociétés, Arcedi Biotech et RareCyte, qui disposent d'une technologie pour repérer et sélectionner une cellule parmi des millions dans un échantillon de sang. RareCyte, basé à Seattle, utilise un scanner de la taille d'un grand four à micro-ondes pour examiner des échantillons de sang de femmes enceintes et repérer des trophoblastes, ou des cellules du placenta qui partagent l'ADN du fœtus. Une paille microscopique est utilisée pour aspirer une cellule donnée. Le scientifique de Baylor affirme que ses données montrent qu'il est possible d'analyser l'ADN de cellules individuelles de manière à imiter les résultats d'autres tests, mais il admet que la technologie n'est pas encore suffisamment automatisée ou cohérente pour être proposée de manière routinière. Nous avons fait des progrès phénoménaux au cours des deux dernières années, dit-il. Mais nous devons prouver au fil du temps que nous allons être différents.
Diana Bianchi, généticienne et néonatologiste au Tufts Medical Center, qui a travaillé pendant des années pour étudier les cellules fœtales, pense que la tâche reste trop difficile. De plus, la façon dont l'ADN est lu à partir d'une cellule - il doit d'abord être copié plusieurs fois - pourrait introduire des erreurs. Cela semble très séduisant, comme le dit l'ancien petit ami: «Pouvons-nous nous revoir?», Dit Bianchi. Mais je ne pense pas que quelque chose ait vraiment changé dans la relation pour le moment. J'ai l'impression que nous avons besoin d'un saut fondamental en technologie ou en biologie pour amener davantage de cellules fœtales à circuler.
Bianchi parie plutôt sur le développement ultérieur des tests sanguins prénatals existants. Ces tests, qui sont déjà largement proposés et fonctionnent bien, recherchent des fragments d'ADN acellulaire ou lâche qui flottent dans le sang d'une femme enceinte. Alors que plus de 90% de l'ADN appartient à la mère, 5 à 10% proviennent du placenta ou du fœtus et peuvent être mesurés à l'aide de machines de séquençage à tir rapide. De tels tests peuvent détecter de gros problèmes comme un chromosome supplémentaire, mais en raison de la façon dont l'ADN de la mère et du bébé sont mélangés, ils ne peuvent pas encore détecter de manière fiable les petites erreurs qui sont encore graves.
L'art n'est pas une personne stupide, déclare Ronald Wapner, généticien clinique et spécialiste de la médecine materno-fœtale au Columbia University Medical Center, qui a mené une chasse similaire pour les cellules fœtales il y a des années. Il est parti en croisade pour trouver des cellules fœtales. Il travaille là-dessus depuis longtemps. Pourquoi diable faire cette croisade ? Parce que ça changerait tout.
À terme, les cellules pourraient être un moyen d'obtenir systématiquement une séquence génétique complète, permettant de repérer même des modifications individuelles des lettres d'ADN. Avec une cellule, dit Wapner, vous pouvez séquencer un fœtus et trouver des mutations ponctuelles [celles impliquant une seule base nucléotidique], ce que vous ne pouvez pratiquement pas faire maintenant.
Beaudet espère que Baylor pourra passer à 10 tests par semaine sur une base de recherche dans les prochains mois. La prochaine étape serait de commercialiser le test, probablement pour environ 3 000 dollars, bien que le prix devrait baisser à moins de 1 000 dollars pour être compétitif par rapport aux tests ADN acellulaires. Pour le moment, la confirmation des résultats par des tests invasifs serait recommandée.
Beaudet pense également qu'il est possible que la capture de cellules soit un moyen de séquencer le génome entier d'un fœtus, ce qu'il dit qu'il essaiera de faire. Mais l'idée que les parents puissent connaître à l'avance toute la constitution génétique de leur bébé - chaque risque pour la santé ou la couleur de ses cheveux - reste controversée. Il y aurait un débat pour savoir si c'est juste pour le fœtus, dit Beaudet. Il dit que Baylor se concentre plutôt sur la détection de problèmes de santé dévastateurs : l'important est de trouver des mutations très graves qui causent des handicaps très graves. C'est l'objectif.