Position du Prof. Valberg sur l'état actuel des connaissances concernant PSSM/MIM et MFM  

Validation des tests génétiques

Stephanie Valberg DVM PhD DACVIM, DACVSMR, Emeritus Professor, College of Veterinary Medicine, Michigan State University, Valberg Neuromuscular Diagnostic Laboratory, East Lansing MI, USA 

Carrie Finno DVM PhD DACVIM, Professor, Director Center for Equine Health, University of California-Davis, School of Veterinary Medicine, Davis, CA, USA 

Jessica Petersen PhD, Associate Professor, Department of Animal Science, University of Nebraska-Lincoln, Lincoln, NE, USA 

L'objectif de nos recherches est d'identifier de nouvelles maladies musculaires chez le cheval, d'optimiser les tests diagnostiques et de développer des traitements ciblés. Lorsque des tests génétiques validés sont disponibles, nous les recommandons à la place des biopsies musculaires. Le Dr Valberg a eu la chance de faire partie des équipes qui ont développé les tests génétiques pour la PSSM1, la GBED et la MYHM, supprimant ainsi la nécessité de recourir à des biopsies musculaires pour diagnostiquer ces affections. Lorsque les tests génétiques sont négatifs, le Dr Valberg propose un service de biopsie musculaire diagnostique à l'intention des vétérinaires, afin de les aider à identifier les maladies musculaires chez leurs chevaux.

Il est encourageant de voir émerger de nouvelles recherches sur les maladies musculaires chez le cheval. Cependant, une validation rigoureuse des tests génétiques nouvellement disponibles est indispensable pour qu'ils puissent efficacement aider les vétérinaires à établir des diagnostics, apporter des réponses et une tranquillité d'esprit aux propriétaires, et surtout, bénéficier aux chevaux auxquels ils sont destinés.

Les tests génétiques doivent être correctement validés avant leur commercialisation

L'utilité des tests génétiques pour les programmes d'élevage et les évaluations vétérinaires dépend de la fiabilité de ces tests. En comparant le génome d'un cheval à celui d'un autre, on peut identifier des millions de variants génétiques, dont beaucoup sont susceptibles de modifier la fonction des protéines. Identifier des variants n'est pas la partie difficile. Le véritable défi consiste à déterminer lesquels de ces variants sont réellement responsables de la maladie.

Les tests génétiques animaux ne sont pas un secteur réglementé ; des tests portant sur des variants génétiques peuvent donc être proposés commercialement à toute personne souhaitant les utiliser, qu'ils aient été validés ou non. Les propriétaires de chevaux et les vétérinaires doivent décider par eux-mêmes s'ils souhaitent recourir à un test génétique particulier. Il est donc indispensable de disposer d'informations fiables pour prendre de telles décisions. Une validation rigoureuse des tests génétiques est importante, car des tests inexacts, ainsi qu'une interprétation incorrecte des résultats, peuvent conduire à des diagnostics erronés, à des traitements inefficaces, à de mauvaises décisions en matière d'élevage et à une perte de diversité génétique, entre autres conséquences.

La communauté internationale de génétique équine a établi des normes pour la validation des tests génétiques et recommande vivement de suivre ces étapes avant de rendre un test génétique disponible dans le commerce.1 Le respect des normes de développement des tests décrites ci-dessous est essentiel pour maintenir la confiance des vétérinaires et des propriétaires dans les résultats des tests, afin de fournir des informations pertinentes pour aider leurs chevaux.

^{1 American College of Medical Genetics and Genomics Horse Genome Project, https://horse genomeworkshop.com/values}

Notre étude des variantes de tests commerciaux pour le PSSM2/MFM

Étape 1 : Identifier les animaux atteints et non atteints

Identifier les animaux atteints et non atteints (témoins) à l'aide du critère de référence pour le diagnostic du PSSM et du MFM. Il est important d'être aussi précis que possible pour établir la présence d'une maladie. Si une maladie a une base génétique, en incluant dans l'ensemble de données les chevaux présentant la forme la plus sévère de la maladie, on peut s'attendre à ce que la grande majorité des chevaux malades présentent la variante génétique et que seul un très petit nombre de chevaux témoins la possèdent, si elle est responsable de la maladie.

Les variantes P2 et P3 se trouvent dans deux gènes différents qui peuvent chacun provoquer une maladie appelée myopathie myofibrillaire (MFM) chez l'humain. Cependant, les variantes génétiques P2 et P3 chez le cheval ne se situent pas au même endroit dans ces gènes que les mutations identifiées dans le MFM humain. Le gène dans lequel se trouve P4 n'est connu pour provoquer aucune maladie dans quelque espèce que ce soit. Le soupçon initial de MFM chez un patient humain est établi sur la base de symptômes de faiblesse ; un diagnostic définitif est posé par biopsie musculaire suivie d'une investigation génétique. Chez l'humain, la biopsie musculaire révèle une accumulation anormale d'une protéine appelée desmine. Si P2, P3 et P4 provoquent le MFM chez le cheval, alors les cas les plus sévèrement atteints, présentant des taux élevés de desmine dans les biopsies musculaires (critère de référence pour le diagnostic du MFM), devraient être porteurs des variantes génétiques P2, P3 ou P4.

Nous avons examiné les variantes P2, P3 et P4 chez 37 chevaux de sang chaud et 30 chevaux arabes présentant des taux de desmine anormalement élevés, déterminés par biopsie musculaire. Les variantes P2, P3 et P4, seules ou en combinaison, étaient présentes chez 60 % des chevaux de sang chaud atteints et 30 % des arabes atteints. Autrement dit, les variantes n'étaient pas systématiquement présentes chez les chevaux les plus sévèrement atteints. Si ces variantes étaient utilisées pour diagnostiquer cette maladie, 40 à 70 % des cas passeraient inaperçus.

Étape 2 : Tester chez les chevaux non atteints et dans la population générale

Tester la variante génétique chez les chevaux ne présentant pas d'accumulation de desmine, ainsi que chez des chevaux de la population générale. Si P2, P3 et P4 ne sont que des variantes courantes du génome équin, elles seront présentes à une fréquence similaire chez les chevaux présentant une desmine anormalement élevée et chez :

• les chevaux présentant des taux normaux de desmine (témoins)
• un échantillon de chevaux de la population générale.

Nous avons constaté qu'environ la moitié des chevaux de sang chaud et des arabes ne présentant aucun signe de desmine anormale dans leurs muscles ont été testés positifs pour une variante P2, P3 ou P4. De plus, 32 % des 209 chevaux échantillonnés de façon aléatoire parmi diverses races ont été testés positifs pour une ou plusieurs de ces variantes. L'utilisation de ces tests conduirait à un diagnostic erroné de MFM chez au moins 30 à 50 % des chevaux. Il n'est pas logique de supposer que la moitié de tous les chevaux soient porteurs d'une variante génétique pathogène sans présenter aucun signe de maladie. Il est bien plus probable que ces variantes P ne soient que des variantes génétiques courantes, sans lien avec une maladie.

Pourcentage de chevaux porteurs des variants génétiques P2, P3 ou P4*

Pourcentage de chevaux porteurs des variants génétiques P2, P3 ou P4*

^{*Le pourcentage de chevaux atteints porteurs des variants génétiques P2, P3 ou P4 n'est pas significativement différent du pourcentage de chevaux non atteints qui présentent également ces variants.}

Afin d'évaluer plus avant ces variants, nous avons examiné des biopsies musculaires provenant de 163 Quarter Horses diagnostiqués avec le PSSM2 sur la base de colorations pour les sucres musculaires (glycogène) et de 188 Quarter Horses (QH) sains présentant des biopsies musculaires normales. Nos résultats ont montré la présence des variants en proportions quasi égales chez les chevaux sains et les chevaux atteints, 60 % des Quarter Horses sains comme des Quarter Horses atteints de PSSM2 étant porteurs d'un ou plusieurs variants P (voir figure ci-dessous). Fait important, AUCUNE des biopsies de Quarter Horses ne présentait des taux élevés de desmine ; par conséquent, aucun Quarter Horse n'était atteint de MFM, bien qu'ils présentent couramment un variant P2, P3 ou P4.

Évaluer l'effet du variant sur le gène ou la protéine résultante

À ce jour, aucune donnée fonctionnelle démontrant les conséquences des variants P2, P3 ou P4 sur le gène ou la protéine résultante n'a été mise en évidence chez le cheval. Il est important de ne pas identifier des variants dans des gènes candidats et de les proposer comme tests diagnostiques avant d'avoir démontré qu'ils modifient effectivement la fonction du gène et de la protéine chez le cheval, entraînant ainsi une maladie.

Nous sommes heureux de constater que des informations sur les fréquences de ces variants génétiques chez les Welsh cobs sont rendues publiques. Nous encourageons la société à publier les étapes nécessaires à la validation d'un test génétique, telles que définies par la communauté internationale de génétique équine, et décrites ici.

Il est important de noter que les chevaux de l'étude identifiés par leurs propriétaires ne constituent pas un échantillon aléatoire (par exemple, les chevaux pourraient être plus apparentés entre eux, des facteurs environnementaux confondants pourraient exister si tous les chevaux proviennent de régions similaires, des mêmes entraîneurs, etc.). Les signes de maladie musculaire rapportés par les propriétaires ne constituent pas non plus des diagnostics vétérinaires et peuvent se recouper avec un large éventail de pathologies (PSSM1, MYHM, HYPP, ulcères gastriques, maladie sacro-iliaque, kissing spine, boiterie, problèmes de selle, problèmes d'entraînement, etc.).

Si une définition large de la maladie est utilisée (comme la boiterie et les mauvaises performances), de nombreux chevaux seront positifs aux tests génétiques P2, P3 et P4, car ces variants sont fréquents. Par hasard, certains chevaux testés positifs pour un variant peuvent effectivement être atteints d'une maladie musculaire et répondre au traitement ; cependant, beaucoup de ceux qui sont testés positifs ne seront pas réellement atteints de la maladie et ne s'amélioreront pas tant qu'un diagnostic approprié n'aura pas été établi. Nous sommes heureux de constater que des chevaux répondent à une modification du régime alimentaire et du programme d'exercice ; des changements de gestion peuvent toutefois bénéficier à un cheval indépendamment de son génotype.