100 Les biomarqueurs moléculaires en oncologie
Plusieurs centaines de SNPs (Single nucleotide polymorphism) ou variants ont
été rapportés au niveau de l’ADN complémentaire de la DPD, certains sont
silencieux, d’autres, peuvent être situés à des endroits majeurs pour l’activité
de l’enzyme, comme ceux codant pour le site de liaison au substrat de l’enzyme, c’est-à-dire une pyrimidine naturelle, l’uracile ou la thymine ou médicamenteuse synthétique, ou aux cofacteurs tels que NADH, FAD, FMN. Enfin
d’autres provoquent des codons non-sens prédisant l’expression de protéines
tronquée inactive comme certaines insertions ou délétions qui provoquent
un changement de cadre de lecture de l’ARNm et l’apparition de codon stop
prématuré avec les mêmes conséquences. Ils retentissent alors sur l’activité de
l’enzyme, de façon plus ou moins majeure, en fonction du type de variant et
selon que le patient est homo- ou hétérozygote pour le SNP en question [18,
19, 20].
Le gène de la DPD comprend 23 exons, dont certains sont des « hot spots »,
c’est-à-dire codant pour des régions d’importance majeure pour l’activité
de l’enzyme : fixation au substrat, fixation des coenzymes, NADPH, FAD,
FMN, zones de transfert d’électrons, sites 4Fe-4S [21-23]. La mutation délétère la plus étudiée mais qui n’est pas la plus fréquente (IVS14 + 1G > A)
est localisée sur le site d’épissage près de l’exon 14 [17]. Elle consiste en la
substitution d’une guanine par une adénine, induisant la délétion complète
de l’exon 14, lors de l’épissage de l’ARN pré-messager. Par conséquent, un
fragment de 165 pb codant pour les acides aminés 581-635 de la protéine
correspondant au site de fixation du substrat est absent de l’ARN messager
mature. Il a été montré que l’activité de la protéine mutée était nulle chez
les sujets homozygotes. À l’état hétérozygote, son activité est réduite de
q
p
q
plus de la moitié par rapport à un sujet non muté, ce qui est suffisant pour
induire une toxicité sévère au 5-FU. La mutation IVS14 + 1G > A est la plus
étudiée ; deux études ont montré qu’elle était présente chez 43 et 52 % des
patients déficitaires et chez 24 à 28 % des patients ayant présenté une toxicité de grade 3 ou 4 [17, 22, 24].
En pratique clinique, la fréquence de prescription des fluoropyrimidines, l’utilisation de fortes doses, l’extension des indications et la sévérité des toxicités
aiguës dues à des déficits enzymatiques, font de leur dépistage une priorité
médicale et de santé publique.
Différentes approches ont été développées :
• enzymatique ou radioenzymatique, évaluant directement l’activité de l’enzyme [25-27]. Ces techniques impliquent l’incubation ex vivo des cellules
mononuclées du patient avec du 5-FU radiomarqué et la mesure par HPLC
du catabolite formé. Elles ont longtemps été la référence mais elles ont des
applications en diagnostic préthérapeutique limitées du fait de la lourdeur
de la préparation des échantillons et du dosage en lui-même. Ces techniques ne sont pas adaptées à un dépistage à grande échelle, comme ce doit
être le cas, compte tenu de la très large utilisation des fluoropyrimidines et
des contraintes des cliniciens [28] ;
Plusieurs centaines de SNPs (Single nucleotide polymorphism) ou variants ont
été rapportés au niveau de l’ADN complémentaire de la DPD, certains sont
silencieux, d’autres, peuvent être situés à des endroits majeurs pour l’activité
de l’enzyme, comme ceux codant pour le site de liaison au substrat de l’enzyme, c’est-à-dire une pyrimidine naturelle, l’uracile ou la thymine ou médicamenteuse synthétique, ou aux cofacteurs tels que NADH, FAD, FMN. Enfin
d’autres provoquent des codons non-sens prédisant l’expression de protéines
tronquée inactive comme certaines insertions ou délétions qui provoquent
un changement de cadre de lecture de l’ARNm et l’apparition de codon stop
prématuré avec les mêmes conséquences. Ils retentissent alors sur l’activité de
l’enzyme, de façon plus ou moins majeure, en fonction du type de variant et
selon que le patient est homo- ou hétérozygote pour le SNP en question [18,
19, 20].
Le gène de la DPD comprend 23 exons, dont certains sont des « hot spots »,
c’est-à-dire codant pour des régions d’importance majeure pour l’activité
de l’enzyme : fixation au substrat, fixation des coenzymes, NADPH, FAD,
FMN, zones de transfert d’électrons, sites 4Fe-4S [21-23]. La mutation délétère la plus étudiée mais qui n’est pas la plus fréquente (IVS14 + 1G > A)
est localisée sur le site d’épissage près de l’exon 14 [17]. Elle consiste en la
substitution d’une guanine par une adénine, induisant la délétion complète
de l’exon 14, lors de l’épissage de l’ARN pré-messager. Par conséquent, un
fragment de 165 pb codant pour les acides aminés 581-635 de la protéine
correspondant au site de fixation du substrat est absent de l’ARN messager
mature. Il a été montré que l’activité de la protéine mutée était nulle chez
les sujets homozygotes. À l’état hétérozygote, son activité est réduite de
q
p
q
plus de la moitié par rapport à un sujet non muté, ce qui est suffisant pour
induire une toxicité sévère au 5-FU. La mutation IVS14 + 1G > A est la plus
étudiée ; deux études ont montré qu’elle était présente chez 43 et 52 % des
patients déficitaires et chez 24 à 28 % des patients ayant présenté une toxicité de grade 3 ou 4 [17, 22, 24].
En pratique clinique, la fréquence de prescription des fluoropyrimidines, l’utilisation de fortes doses, l’extension des indications et la sévérité des toxicités
aiguës dues à des déficits enzymatiques, font de leur dépistage une priorité
médicale et de santé publique.
Différentes approches ont été développées :
• enzymatique ou radioenzymatique, évaluant directement l’activité de l’enzyme [25-27]. Ces techniques impliquent l’incubation ex vivo des cellules
mononuclées du patient avec du 5-FU radiomarqué et la mesure par HPLC
du catabolite formé. Elles ont longtemps été la référence mais elles ont des
applications en diagnostic préthérapeutique limitées du fait de la lourdeur
de la préparation des échantillons et du dosage en lui-même. Ces techniques ne sont pas adaptées à un dépistage à grande échelle, comme ce doit
être le cas, compte tenu de la très large utilisation des fluoropyrimidines et
des contraintes des cliniciens [28] ;