Variante génétique E756del et risque de paludisme
Des recherches examinent le lien entre la variante E756del et la susceptibilité au paludisme.
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La malaria est une maladie causée par des parasites qui infectent les Globules rouges des humains. Quand ces parasites envahissent les globules rouges, ils se multiplient et finissent par faire éclater les cellules, libérant de nouveaux parasites pour infecter d'autres globules. Certaines personnes ont des différences génétiques dans leurs globules rouges qui peuvent influencer la facilité avec laquelle ces parasites peuvent les infecter. Les chercheurs sont curieux de savoir comment ces différences génétiques peuvent influencer les chances d'une personne d'attraper la malaria, surtout dans les populations où la malaria est courante depuis longtemps.
Variantes Génétiques et Malaria
Certains gènes ont été liés à la malaria. Par exemple, des variations dans le gène HBB, le gène G6PD et le groupe sanguin ABO ont été bien étudiées et montrent un lien clair avec la résistance à la malaria. Cependant, de nombreuses autres variantes génétiques n'ont pas montré de relation cohérente avec le risque de malaria dans des études plus larges.
Récemment, des chercheurs se sont intéressés à une variante génétique spécifique dans un gène appelé PIEZO1. Cette variante, connue sous le nom de E756del, semble être liée à une meilleure hydratation des globules rouges et à une réduction des niveaux de parasites dans des études en laboratoire. Le gène PIEZO1 donne des instructions pour fabriquer une protéine qui aide les globules rouges à sentir leur environnement. Cette protéine peut changer la façon dont la cellule réagit à différentes pressions et conditions.
On pense que E756del modifie le fonctionnement de cette protéine, permettant à plus de calcium d'entrer dans les cellules. Bien qu'E756del ne soit pas lié à une maladie, son impact sur l'hydratation et le volume des globules rouges pourrait jouer un rôle sur la manière dont les parasites peuvent envahir et se développer à l'intérieur de ces cellules. Fait intéressant, cette variante semble plus courante chez les populations africaines que chez les populations européennes, ce qui suggère qu'elle a peut-être été favorisée par la sélection naturelle en raison de l'exposition à la malaria.
Résultats de Recherche Contradictoires
Malgré les recherches suggérant qu'E756del pourrait protéger contre la malaria, des études plus larges n'ont pas clairement montré ce lien. Une raison pourrait être que la variante E756del n'a pas été directement testée dans certaines de ces études, rendant l'interprétation de leurs résultats difficile. Les variations dans ce type de région génétique peuvent aussi être délicates à mesurer avec précision.
Deux études récentes ont évalué la variante E756del directement chez des groupes de patients atteints de malaria et de personnes en bonne santé, mais les résultats étaient contradictoires. Une étude au Gabon a trouvé que cette variante offrait une forte protection contre la malaria sévère, tandis qu'une étude plus large au Ghana n'a trouvé aucune preuve de cette protection.
Pour clarifier ces résultats, les chercheurs ont voulu tester l'association entre E756del et la malaria dans un groupe plus vaste de personnes en séquençant le gène PIEZO1 dans plus de 5 000 cas de malaria sévère et 8 000 contrôles de différents pays d'Afrique. Ils ont combiné les résultats avec des études précédentes, atteignant un total de plus de 18 000 individus.
Résultats de l'Étude
L'analyse combinée a trouvé quelques indices faibles d'un effet protecteur de la variante E756del contre la malaria, mais la taille de l'effet était beaucoup plus petite que celle observée avec d'autres variations génétiques protectrices connues. Cela suggère qu'E756del pourrait jouer un rôle dans la susceptibilité à la malaria, mais ce n'est pas aussi significatif que ce qu'on pensait auparavant.
De plus, les chercheurs ont identifié d'autres variantes liées qui pourraient augmenter le risque de malaria sévère. Ils ont aussi examiné si la fréquence de ces variantes dans les populations africaines est inhabituelle par rapport à d'autres parties du monde, comme l'Europe. Bien qu'ils aient noté une différence, ce n'était pas considéré comme extrême.
Génétique de PIEZO1
Le gène PIEZO1, où se situe E756del, a une région contenant des séquences répétées d'ADN appelées répétitions en tandem courtes (STRs). La variante spécifique E756del implique une petite délétion dans l'une de ces répétitions. Les chercheurs ont utilisé une méthode appelée séquençage d'amplicon pour analyser ces STRs dans des milliers d'échantillons.
Dans leur étude, ils ont réussi à génotyper plus de 13 000 individus pour mieux comprendre les variations de ce gène. Ils ont trouvé plusieurs allèles (différentes versions du gène) présents à diverses fréquences dans différentes populations.
Test d'Association
Pour examiner la relation entre les variantes de PIEZO1 et la malaria sévère, les chercheurs ont utilisé une approche statistique dans laquelle ils ont pris en compte non seulement la présence de ces variantes génétiques, mais aussi des facteurs comme l'ethnicité et la structure de la population. Ils ont trouvé que bien qu'il y ait une indication d'un effet protecteur d'E756del, ce n'était pas statistiquement significatif.
Les chercheurs ont également examiné la possibilité d'interactions entre E756del et d'autres gènes connus liés à la malaria. Ils ont testé si les variations dans PIEZO1 affectaient l'association avec des gènes liés à la régulation du calcium et à la maladie des cellules falciformes, mais n'ont pas trouvé d'interactions fortes.
Différenciation de Fréquence
La recherche s'est aussi concentrée sur la fréquence des variantes de PIEZO1, en particulier E756del et une autre variante Q749del, dans les populations africaines par rapport aux populations européennes. Bien qu'E756del soit plus courant chez les Africains, Q749del l'était plus chez les Européens. Toutefois, les différences observées pour les deux variantes n'étaient pas extrêmes par rapport à d'autres variations génétiques.
Cette analyse ne fournit pas de preuves solides que la sélection naturelle ait spécifiquement favorisé E756del à cause de la malaria. Cependant, elle souligne la complexité des variations génétiques et leur rôle dans la susceptibilité à la malaria.
Conclusion
En conclusion, le gène PIEZO1 est important pour le fonctionnement des globules rouges et pourrait jouer un rôle dans la susceptibilité à la malaria. Le rôle protecteur potentiel de la variante E756del est évident, mais son impact est beaucoup plus faible que ce qui était pensé. L'étude met en lumière la nécessité de grands échantillons pour évaluer de telles associations et montre que, bien que certaines variations génétiques soient liées à la résistance à la malaria, de nombreuses questions restent à élucider.
Les recherches futures pourraient en dévoiler davantage sur la manière dont différentes variantes génétiques affectent les globules rouges et interagissent avec la malaria. Comprendre ces relations complexes sera crucial pour développer de meilleures stratégies pour lutter contre la malaria et améliorer la santé des populations touchées.
Titre: Large-scale genotyping and meta-analysis of PIEZO1 short tandem repeat alleles suggest a modest association with malaria susceptibility
Résumé: PIEZO1 forms a mechanosensitive ion channel involved in regulating calcium levels in red blood cells. E756del, a deletion allele within a short tandem repeat (STR) in PIEZO1, is common in many African populations and has been proposed to be associated with protection from malarial disease, but epidemiological evidence has been inconsistent. Here, we use Illumina sequencing of amplicons covering the PIEZO1 STR to genotype 5,558 severe malaria cases and 8,174 population controls from The Gambia, Kenya, and Malawi. We estimate a modest effect for E756del and meta-analysis with two published studies, for a total of 8,224 cases and 10,103 controls, reveals a consistent protective effect (OR=0.93, 95% CI 0.88-0.99). By comprehensively genotyping the STR, we identify additional, less common alleles, with two (Q745del and E756ins) showing consistent, but also modest, risk effects across studies. Although allele frequency differentiation between African and non-African populations could be consistent with a selective effect, we show that it is not exceptional compared with STR variants genome wide. Thus, our results support a protective effect of E756del against risk of malaria but with a much smaller effect size than initially reported.
Auteurs: Ellen M Leffler, G. Band, A. E. Jeffreys, K. Rowlands, C. Hubbart, K. A. Bojang, D. J. Conway, M. Jallow, F. Sisay-Joof, U. D'Alessandro, C. M. Ndila, A. W. Macharia, K. Marsh, T. N. Williams, D. Kachala, M. Molyneux, V. Nyirongo, T. E. Taylor, K. A. Rockett, D. P. Kwiatkowski
Dernière mise à jour: 2024-06-13 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598682
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598682.full.pdf
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