Prédiabète : un marqueur de destruction pancréatique

DE NOTRE CORRESPONDANT

L’EMPLOI DE MARQUEURS tels que l’insuline, la pro-insuline ou le peptide C aide à apprécier la lyse des cellules productrices d’insuline, mais le processus destructeur a déjà démarré. Dans le but de trouver des marqueurs plus précoces on s’est intéressé aux modifications épigénétiques de l’ADN, qui contrôlent l’expression des gènes. La méthylation de l’ADN s’effectue au niveau d’îlots CpG situés dans la région proximale des promoteurs de gènes. La déméthylation de ces îlots rend ces gènes silencieux.

Les chercheurs, étudiant les modes de méthylation du gène Ins-1 au niveau de la lignée cellulaire ßTC3 d’insulinome murin, ont découvert que la majorité des sites CpG sont non méthylés au niveau de l’ADN issu de cellules ß. Ils ont alors élaboré une méthode d’amplification PCR emboîtée (nested PCR) afin de détecter les amorces de méthylation spécifiques des cellules ß. Ils mettent en évidence une augmentation (d’un facteur 256) des taux d’ADN non méthylé dans la région codante du gène Ins-1 au niveau des cellules ßTC3, par rapport à des cellules contrôles non ß.

Ilots pancréatiques.

Les auteurs ont pu confirmer que les cellules ß pancréatiques sont la source principale de l’ADN non méthylé en examinant des extraits d’îlot, de rein, de foie et de cerveau de souris diabétiques NOD/SICS, qui ont la particularité de ne pas développer de lyse cellulaire pancréatique : il y avait plus de 12 fois plus d’amorces de méthylation spécifiques au niveau de l’ADN non méthylé des îlots pancréatiques par rapport aux autres tissus.

L’équipe de Kevan Herold parvient ensuite à montrer que leur méthode PCR est capable de détecter la lyse des cellules ß in vivo dans le sérum de souris BALB/c après un traitement par la streptozotocine (inducteur de diabète), mais également chez des souris NOD, un modèle de diabète spontané avec destruction chronique des cellules ß. L’indice de déméthylation s’accroît de manière significative avant la chute des taux d’insuline et avant l’augmentation de la glycémie à jeun (p = 0,0002) et il existe une corrélation significative entre le contenu en insuline du pancréas et l’indice de déméthylation de l’ADN.

Tissus humains.

La même stratégie, mise en œuvre pour l’analyse de l’ADN non méthylé d’Ins-1 au niveau de sérum et de tissus humains, confirme les observations faites chez la souris. L’indice de déméthylation de l’ADN isolé à partir d’îlots est significativement augmenté par rapport à celui observé dans le foie (57 fois) et dans le rein (91 fois). Il est également supérieur (p ‹ 0,02) dans le sérum de patients T1D (n = 5) dans la première année suivant le diagnostic, par rapport à des contrôles sains appariés pour l’âge.

La méthode de détection des dinucléotides CpG méthylés au niveau du gène de l’insuline mise au point par les chercheurs israéliens et américains permet donc d’identifier un marqueur de détection de la destruction des cellules ß pancréatiques au stade pré-diabétique (avant l’apparition de l’hyperglycémie) chez la souris comme chez l’homme. Cette approche non invasive offre la possibilité de suivre l’évolution du DID (après une greffe), mais elle aussi ouvre la perspective de pouvoir intervenir (anticorps monoclonaux anti-CD3 mAb par exemple) à un stade où les cellules ß sont encore viables.

EA Akirav, KC Herold. Detection of ß cell death in diabetes using differentially methylated circulating DNA. Proc Natl Acad Sci USA (2011) Publié en ligne