Test clinique, échantillon d'ADN préparé pour être testé en laboratoire.Crédit : Cavan Images/ Getty Images
Cette Sud-Africaine de 29 ans avait déjà perdu sa mère et son frère aîné d'une maladie cardiaque lorsque son recrutement dans une étude sur la santé cardiovasculaire de l'université du Cap (UCT) lui a sauvé la vie.
Son jeune frère aurait également pu mourir si les investigations n'avaient pas révélé une mutation familiale dans un gène cardiaque connu. Cela a permis de mettre en place une thérapie médicale adaptée pour les membres de la famille touchés, ainsi que des tests génétiques prédictifs et un suivi clinique pour leurs enfants et d'autres membres de la famille.
Cette famille, ainsi que plus de 60 autres familles et plus de 800 personnes sans lien de parenté atteintes de cardiomyopathie en Afrique du Sud et au Mozambique, font partie du programme phare IMHOTEP (African Cardiomyopathy and Myocarditis Registry Programme), conçu pour étudier les taux d'insuffisance cardiaque disproportionnés dus aux cardiomyopathies chez les jeunes en africains.
Les résultats constituent une étape importante dans la lutte contre la sous-représentation historique des personnes d'origine africaine dans les études génétiques, ouvrant la voie à un accès plus équitable aux avantages de la génomique médicale.
"À l'heure actuelle, environ 80 % des participants aux études d'association pangénomique (GWAS) sont d'origine européenne", explique Gasnat Shaboodien, directrice du service de génétique cardiovasculaire du Cape Heart Institute de l'UCT, et l'un des auteurs clés de l'étude.
Elle souligne que, pour compliquer le problème, les 3 % de données provenant de personnes d'ascendance africaine, qui étaient auparavant utilisées pour les études génétiques, sont tombés encore plus bas en 2021, à seulement 1,1 %. Cela s'explique par le fait que d’une façon générale, on dispose de moins de données en Afrique qu'en Europe. Dans les faits, cela signifie que les populations africaines bénéficient de moins en moins de la recherche génomique, notamment de la détection précoce des maladies.
La grande diversité génétique de l'Afrique, largement inexploitée, constitue un terrain fertile pour des études pionnières comme IMHOTEP, explique Ntobeko Ntusi, de l'UCT, qui dirige le projet en collaboration avec Hugh Watkins, professeur de médecine à l'université d'Oxford.
L'importance internationale des résultats, explique Ntusi, réside dans le fait que l'étude a identifié une "image complètement différente" de la maladie du muscle cardiaque chez les Africains, par rapport à l'Amérique du Nord, au Royaume-Uni et à l'Europe. Les patients sont plus jeunes, les femmes sont plus nombreuses que les hommes à être touchées, et la plupart des variantes de gènes mutants répertoriées précédemment ne sont pas retrouvés.
"Nous avons constaté qu'une personne sur trois recrutée pour l'étude présente une maladie familiale évidente, ou cardiomyopathie génétique, tandis qu'un autre tiers présente une cardiomyopathie secondaire. Le reste est idiopathique (sans cause connue), peut-être aussi en raison de mutations génétiques non encore découvertes", explique M. Ntusi, qui explique que le travail génétique est devenu un axe majeur du programme.
Dans le contexte d'une compréhension "déséquilibrée" de la médecine génétique due à la rareté des études centrées sur l'Afrique, Shaboodien souligne les grandes opportunités scientifiques qui ont été manquées - et les graves conséquences négatives pour le développement de politiques de santé efficaces sur le continent.
"Les informations adéquates sur les cardiomyopathies dans les populations africaines font tellement défaut qu'il a été tout simplement impossible de prendre des décisions éclairées pour le continent", dit-elle.
Selon l'Organisation Mondiale de la Santé, plus des trois quarts des décès dus à des maladies non transmissibles surviennent dans les pays à revenu faible ou intermédiaire. Les maladies cardiovasculaires représentent la majorité de ces décès, ce qui souligne l'urgence d'enrayer les maladies et les décès évitables qui exposent les jeunes Africains à un risque aussi élevé.
Le programme IMHOTEP, qui a jusqu'à présent soutenu 13 étudiants de troisième cycle, a été mis en place par des chercheurs de l'UCT en 2014. L'objectif initial était de recruter 750 participants en Afrique du Sud et au Mozambique, mais ce chiffre est passé à plus de 1000, et une cohorte de 10 000 à 15 000 personnes à l'échelle du continent est prévue pour la prochaine phase l'année prochaine.
Parmi les premiers résultats clés, dont certains ont déjà été rapportés, on constate que les patients africains atteints d'une maladie du muscle cardiaque sont beaucoup plus jeunes que dans d'autres régions du monde et qu'ils comptent davantage de jeunes femmes souffrant de cardiomyopathie du péripartum. Cette affection est diagnostiquée pendant la grossesse ou après l'accouchement.
Les chercheurs ont également constaté une prédominance de la cardiomyopathie dilatée chez les patients africains, qui se produit lorsque les cavités cardiaques sont volumineuses et les parois est amincies, ce qui affecte la façon dont le cœur se contracte. Elle est souvent associée à une insuffisance cardiaque et à un décès prématuré.
C'était le cas pour 72 % des adultes et un pourcentage encore plus élevé d'enfants, qui représentaient 25 % des participants à l'étude.
"Si l'on examine les rapports de recherche provenant d'Amérique du Nord, du Royaume-Uni et d'Europe, on constate que les formes hypertrophiques de cardiomyopathie (lorsque les parois du ventricule sont épaissies et se contractent vigoureusement) sont de loin les plus courantes", explique M. Ntusi.
La cardiomyopathie hypertrophique est également héréditaire. Mais lorsque l'équipe de l'UCT a utilisé une puce de séquençage ciblé provenant du du Royaume-Uni, qui avait été validée dans ce pays, en Amérique du Nord et dans le reste de l’Europe, elle a constaté qu'au lieu du rendement attendu de 60 à 70 % pour l'identification des mutations génétiques sous-jacentes, elle était beaucoup moins efficace pour les populations africaines.
Le séquençage ciblé ou le séquençage de l'exome entier sont des types de séquençage génétique de plus en plus utilisés pour comprendre quelles mutations peuvent être à l'origine de maladies.
"Lorsque nous l'avons appliqué aux Africains noirs, et exclu les mutations fondatrices communes qui avaient été décrites précédemment chez les Africains d'ascendance mixte ou de lignée afrikaner, le rendement n'était que de 29 %. Nous savons donc maintenant que les causes génétiques de la maladie du muscle cardiaque chez les Africains doivent être différentes", explique-t-il.
Sarah Kraus, chercheuse clinique principale de l'étude, actuellement basée à l'université d'Oxford, finalise la collecte de données cliniques et leur analyse génétique en vue de leur publication. Selon elle, la création de ce premier dépôt d'ADN pour les cardiomyopathies en Afrique a déjà donné des résultats pour de nombreux patients inscrits à IMHOTEP, grâce au séquençage ciblé de nouvelle génération pour environ 40 gènes connus pour causer la cardiomyopathie.
L'examen minutieux des mutations identifiées permettra de déterminer si elles sont effectivement à l'origine de la maladie ou s'il s'agit de variantes à l’impact inconnu.
Kraus insiste sur le fait que l'approche d'IMHOTEP, une recherche axée sur le patient, a permis d'améliorer la disponibilité des soins cliniques pour les patients.
Watkins est du même avis : "Au cours des 25 dernières années, nous avons fait des progrès considérables dans la compréhension de la cause de la cardiomyopathie et dans l'utilisation de ces connaissances pour améliorer les soins aux patients. Mais cela n'a pas vraiment amélioré les soins de santé dans les pays à revenu faible ou intermédiaire."
Le programme IMHOTEP, cependant, combine les efforts visant à accroître les capacités et le savoir-faire, tout en s'attaquant aux "grands trous dans nos connaissances qui ont empêché l'adoption des normes de soins en vigueur en Europe et aux États-Unis", ajoute-t-il.
Pour M. Ntusi et l'équipe sud-africaine, il s'agit d'une occasion cruciale pour "les personnes qui se trouvent au cœur de l'action de diriger la recherche d'une manière qui profitera directement aux populations qu'elles servent".
Grâce à la disponibilité de génomes africains de haute qualité, des études comme IMHOTEP promettent d'ajouter de nouveaux chapitres à l'histoire des origines du continent tout en changeant la trajectoire de ses systèmes de santé en difficulté.
