Les modifications de l'ADN qui affectent la taille humaine découvertes

Une étude internationale à grande échelle portant sur plus de 700 000 adultes révèle 83 nouvelles variations génétiques qui contrôlent la taille humaine. La compréhension de la génétique de la taille humaine peut aider à développer des outils génétiques permettant de prédire le risque de maladies courantes chez une personne, suggèrent les chercheurs.
Une étude à grande échelle a identifié 83 nouvelles variations génétiques qui influencent la hauteur.

Le Consortium d'Investigation Génétique des Traits Anthropométriques (GIANT) - une collaboration internationale qui recherche les gènes qui modulent la taille et la forme du corps humain, y compris les mesures de la taille et de l'obésité - a découvert les nouvelles variations génétiques.

Des études antérieures ont utilisé des études d'association à l'échelle du génome (GWAS) pour localiser des variants génétiques. Cette méthode permet de balayer rapidement les génomes de grandes populations à la recherche de marqueurs correspondant à un trait particulier.

GWAS réussit à trouver des variantes génétiques communes. Cependant, la plupart d'entre eux ne modifient la hauteur que de moins d'un millimètre. GWAS capture sans succès des variantes génétiques peu communes pouvant avoir un impact plus important sur la taille.

Un autre problème est que les variantes génétiques communes qui suivent les traits se trouvent en dehors des parties codantes des gènes. Ce positionnement rend plus difficile la recherche des gènes qu’ils affectent.

Certaines variantes génétiques identifiées ont une influence significative sur la taille

Dans la nouvelle étude, les enquêteurs ont décidé d'utiliser une autre technologie appelée ExomeChip afin de surmonter certains des problèmes rencontrés avec la GWAS. ExomeChip a testé près de 200 000 variants génétiques connus, moins communs chez les 711 428 adultes inclus dans l'étude.

Ces variantes connues peuvent être utilisées comme raccourci pour déterminer les gènes importants pour des maladies ou des caractères particuliers. La plupart de ces variantes n'avaient pas encore été évaluées lors d'études antérieures sur la taille.

Sur les 83 variantes peu communes identifiées qui affectent la taille humaine, 51 d'entre elles étaient des variantes «à basse fréquence» retrouvées chez moins de 5% des personnes et 32 ??d'entre elles étaient des variantes rares trouvées dans moins de 0,5%.

"Parmi ces 83 variations génétiques, certaines influencent la taille des adultes de plus de 2 centimètres, ce qui est énorme", explique Guillaume Lettre, professeur à la faculté de médecine de l'Université de Montréal et chercheur à l'Institut de cardiologie de Montréal. "Les gènes affectés par ces variations génétiques modulent, entre autres, le développement des os et du cartilage et la production et l'activation de l'hormone de croissance", ajoute-t-il.

Lettre a co-dirigé l'étude avec les professeurs Joel Hirschhorn - de l'Hôpital pour enfants de Boston, MA et le Broad Institute of MIT et Harvard, et président du Consortium GIANT - et Panos Deloukas - de l'Université Queen Mary de Londres. Près de 280 autres groupes de recherche ont également été impliqués.

L'équipe note que 27,4% de l'héritabilité de la taille sont maintenant pris en compte, la plupart des héritabilités étant encore expliquées par les variantes génétiques communes.

L'étude a également mis en évidence plusieurs gènes susceptibles d'être ciblés thérapeutiquement pour les enfants ayant des problèmes de croissance.

L'un des gènes, STC2, présentait des modifications de l'ADN significativement affectées par la taille. Les modifications génétiques qui inactivent le gène STC2 augmentent la taille des individus qui les transportent dans leur ADN de 1 à 2 cm, en agissant sur certains facteurs de croissance. "En ce sens, évaluer si les médicaments qui bloquent l'activité STC2 pourraient avoir un impact sur la croissance nous semble très prometteur", explique Lettre.

Les résultats pourraient ouvrir la voie à des outils permettant de prédire le risque de maladies courantes

"Le succès de notre étude était dû à la grande taille de notre échantillon", explique le professeur Deloukas. "Nos résultats suggèrent que notre approche génétique fonctionne. Nous pouvons maintenant commencer à identifier des variations génétiques similaires pouvant influencer le risque de développer des maladies courantes telles que le diabète, le cancer, la schizophrénie et les maladies cardiovasculaires."

Lettre dit que la taille adulte a été utilisée comme un trait simple pour comprendre comment l'information dans l'ADN peut expliquer comment les individus sont différents. "L'idée était que si nous pouvions comprendre la génétique de la taille humaine, nous pourrions alors appliquer ces connaissances pour développer des outils génétiques permettant de prédire d'autres caractéristiques ou le risque de développer des maladies communes", ajoute-t-il.

La médecine de précision est une approche émergente qui implique la personnalisation des traitements et des mesures de prévention pour chaque patient. Lettre et ses collègues suggèrent que les résultats de l'étude pourraient aider à identifier les variations génétiques qui augmentent le risque de développer des maladies. Si tel était le cas, identifier ces variations serait utile en médecine de précision.

"Cette étude a montré que de rares variants altérant les protéines peuvent être utiles pour trouver certains des gènes importants, mais que des tailles d’échantillon encore plus grandes seront nécessaires pour comprendre complètement la base génétique et biologique de la croissance humaine et d’autres maladies multifactorielles."

Prof. Hirschhorn

Les travaux futurs du consortium GIANT porteront sur une taille de GWAS, comprenant plus de 2 millions de personnes et des études impliquant des données de séquençage. "Nous prévoyons que ces études plus approfondies continueront à améliorer notre compréhension de la croissance humaine et à déterminer la meilleure façon d’obtenir les connaissances biologiques qui guideront les traitements des maladies courantes", conclut Hirschhorn.

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