Le diagnostic des maladies héréditaires du métabolisme (MHM) est différent pour chaque maladie, mais il s’agit généralement d’une combinaison de tests biochimiques, enzymatiques et moléculaires.
Les tests biochimiques sont réalisés sur des échantillons de sang et/ou d’urine, parfois d’autres liquides biologiques comme le liquide céphalorachidien. La spectrométrie de masse est la technique de choix et reposent sur la détection de niveaux élevés de métabolites qui sont des biomarqueurs connus pour un certain bloc enzymatique. Si les tests biochimiques sont révélateurs d’une MHM, les gènes d’intérêt peuvent être séquencés par séquençage de Sanger ou par séquençage de nouvelle génération pour confirmer le diagnostic. Pour certaines maladies, l’activité enzymatique est un bon indicateur. L’activité enzymatique résiduelle peut être une indication de la gravité de la maladie, mais la corrélation n’est pas toujours présente. Les tests biochimiques restent essentiels car il sont souvent plus rapide, et peuvent donner des informations sur la sévérité de la maladie et aider à l’interprétation des variantes de signification inconnue qui sont souvent trouvées dans le séquençage de l’ADN.
Le paradigme traditionnel de diagnostic des patients atteints de MHM repose sur la quantification de classes spécifiques de métabolites dans l’urine, le plasma, le liquide céphalorachidien ou autres liquides biologiques. Des concentrations modifiées de métabolites ou des métabolites anormaux indiquent une déficience d’enzymes, de transporteurs ou de chaperons spécifiques. Bien que cette approche ait fait ses preuves, elle présente l’inconvénient de nécessiter une hypothèse a priori sur les voies biochimiques affectées, d’exiger l’utilisation de plusieurs tests, ce qui demande beaucoup de temps et de travail, et d’avoir une couverture limitée alors qu’une large couverture est nécessaire pour l’intégration avec d’autres données omiques, comme le séquençage de l’exome entier.
À mesure de découvrir de nouvelles maladies pour lesquelles nous ne disposons pas nécessairement de biomarqueurs biochimiques appropriés, cette approche devient de plus en plus insuffisante. Parallèlement, les progrès récents de la spectrométrie de masse ont ouvert la voie à une nouvelle approche diagnostique. L’analyse du métabolome complet à l’aide de la métabolomique non ciblée dans un cadre diagnostique offre de nombreuses possibilités en tant que premier test de dépistage, mais aussi pour vérifier la pathogénicité des variants génétiques détectés par le séquençage de l’exome et comme approche supplémentaire chez les patients qui sont restés non diagnostiqués après une longue odyssée diagnostique. De nombreux efforts sont actuellement déployés pour valider et mettre en œuvre ces approches dans des contextes cliniques afin d’améliorer le potentiel, la précision et la rapidité du diagnostic.
La métabolomique est l’étude complète des métabolites dans les tissus, les cellules et les biofluides, tels que le plasma, le sérum et l’urine ou tout autres échantillon biologique.
La métabolomique ciblée est basée sur des hypothèses et se concentre sur l’identification et la quantification absolue de dizaines à des centaines de métabolites prédéterminés.
La métabolomique non ciblée est une approche globale, qui tente d’analyser et d’identifier autant de métabolites que possible dans le métabolome, qui peut en compter plusieurs milliers.
La métabolomique non ciblée est principalement utilisée pour comparer des profils métaboliques obtenus à partir de différents échantillons biologiques. Dans cette approche, chaque métabolite est identifié en corrélant les résultats des données avec ceux des bases de données de référence. Contrairement à la métabolomique ciblée, qui repose sur une hypothèse prédéfinie, l’objectif ici est de générer une hypothèse après l’analyse de l’échantillon, sur la base des résultats observés et du contexte clinique.
Le laboratoire dispose d’une plateforme à la pointe de la technologie incluant la chromatographie liquide, chromatographie en phase gazeuses avec un couplage à la spectrométrie de masse, basse et très haute résolution. Ces technologies permettent une exploration rapide, efficace et une couverture large des MHM aussi bien en métabolomique ciblée qu’en non ciblée.
Notre laboratoire est surspécialisé dans le dépistage, le diagnostic et le suivi des maladies lysosomales. Notre laboratoire dispose d’une plateforme de spectrométrie de masse en tandem innovante pour dépister 13 maladies lysosomales à partir de sang séché sur buvard.
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