ADN mitochondrial maternel : qu’est-ce que c’est et comment se transmet-il ?

1. Qu’est-ce que l’ADN mitochondrial maternel et à quoi sert-il ?
2. Quel rôle joue l’ADN mitochondrial dans la santé de l’enfant ?
3. L’ADN mitochondrial maternel en procréation médicalement assistée
4. Conseil génétique et suivi médical dans les programmes FHRG
5. Comment l’ADN mitochondrial maternel est-il transmis ?
6. Différences entre ADN mitochondrial et ADN nucléaire

Cela dépend des indications médicales et du programme retenu. Il est donc important de comprendre l’origine du matériel génétique de l’enfant.

L’ADN nucléaire est hérité des deux parents génétiques, tandis que l’ADN mitochondrial est transmis par l’ovocyte. En cas de don d’ovocytes, c’est donc la donneuse qui transmet l’ADN mitochondrial (ADNmt), et non la femme qui porte la grossesse.

Cette distinction permet de mieux comprendre la transmission génétique dans le cadre d’un don d’ovocytes et d’évaluer certains risques de maladies héréditaires lors d’un projet parental. Voici ce qu’est l’ADN mitochondrial maternel, en quoi il diffère de l’ADN nucléaire et pourquoi il est important pour la santé de l’enfant.

Qu’est-ce que l’ADN mitochondrial maternel et à quoi sert-il ?

Les mitochondries sont des structures présentes dans les cellules qui participent à la production d’énergie. Elles possèdent un petit génome propre : l’ADN mitochondrial. Il s’agit d’une molécule circulaire d’environ 16 600 paires de bases, contenant 37 gènes. Treize d’entre eux codent des protéines intervenant dans la production d’énergie cellulaire. Les autres codent des ARN ribosomiques et des ARN de transfert nécessaires à la synthèse des protéines dans les mitochondries.

L’expression « ADN mitochondrial maternel » ne désigne pas une catégorie particulière d’ADN, mais son mode de transmission. Le fonctionnement des mitochondries dépend aussi de gènes situés dans le noyau de la cellule : leur propre génome ne code qu’une partie des protéines nécessaires.

Comment l’ADN mitochondrial maternel est-il transmis ?

L’ADN mitochondrial est transmis par l’ovocyte aux enfants des deux sexes, mais seules les filles le transmettent à leur tour. Les garçons en héritent également, sans le transmettre à leur descendance.

Plusieurs variantes d’ADN mitochondrial peuvent coexister dans une même cellule. Ce phénomène s’appelle l’hétéroplasmie. Leurs proportions peuvent varier au cours de la formation des ovocytes : des enfants d’une même mère peuvent donc hériter d’une mutation à des niveaux différents. Toutes les variations génétiques ne provoquent toutefois pas de maladie.

Les spermatozoïdes contiennent eux aussi des mitochondries, mais, dans les conditions habituelles, l’ADN mitochondrial paternel n’est pas transmis à l’enfant.

Différences entre ADN mitochondrial et ADN nucléaire

Pour comprendre la transmission maternelle, il est utile de comparer l’ADN mitochondrial et l’ADN nucléaire. Le tableau suivant présente leurs principales caractéristiques.

Caractéristique	ADN mitochondrial	ADN nucléaire
Fonction principale	Participe au métabolisme énergétique cellulaire	Contient la majeure partie de l’information génétique héréditaire
Localisation	Mitochondries	Noyau cellulaire
Nombre de copies	De nombreuses copies par cellule	Deux copies de la plupart des chromosomes par cellule
Structure	Molécule circulaire	Molécules linéaires organisées en chromosomes
Transmission	Par l’ovocyte	Par les deux parents
Taille approximative du génome	Environ 16 600 paires de bases	Environ 3 milliards de paires de bases par jeu de chromosomes
Nombre de gènes	37	Environ 20 000

L’ADN mitochondrial permet de retracer la lignée maternelle. Il ne révèle toutefois pas l’ensemble des origines d’une personne et ne détermine pas la plupart des caractéristiques physiques de l’enfant.

Quel rôle joue l’ADN mitochondrial dans la santé de l’enfant ?

Cet ADN participe à la production d’énergie dans les cellules et peut être impliqué dans certaines maladies. Les mitochondries produisent de l’ATP, tandis que les chloroplastes des cellules végétales transforment l’énergie lumineuse en énergie chimique. Le cerveau, le cœur, les muscles et les yeux sont particulièrement sensibles aux troubles du métabolisme énergétique.

La santé de l’enfant dépend néanmoins de nombreux autres facteurs, notamment des gènes nucléaires, de l’environnement et du déroulement de la grossesse. Certaines mutations mitochondriales peuvent provoquer des maladies héréditaires telles que :

• le syndrome MERRF, caractérisé notamment par une épilepsie myoclonique et une atteinte musculaire ;
• la neuropathie optique héréditaire de Leber, pouvant entraîner une perte de vision ;
• le syndrome MELAS, qui affecte les muscles et le système nerveux et provoque des épisodes ressemblant à des accidents vasculaires cérébraux.

La présence d’un variant pathogène n’entraîne pas systématiquement des symptômes. Leur gravité dépend de la mutation et de sa proportion dans les différents tissus. Par ailleurs, toutes les maladies mitochondriales ne sont pas liées à l’ADNmt maternel : certaines résultent de modifications de gènes nucléaires qui peuvent aussi être transmis par le père.

L’ADN mitochondrial maternel en procréation médicalement assistée

Lorsque la conception naturelle n’est pas possible, une fécondation in vitro (FIV) peut être envisagée. Dans ce cas également, l’ovocyte reste à l’origine de l’ADN mitochondrial, car c’est par lui que l’enfant reçoit ce matériel génétique. Si l’ovocyte provient de la future mère, le génome mitochondrial de l’enfant provient d’elle. Si un ovocyte de donneuse est utilisé, l’enfant hérite de l’ADN mitochondrial de cette donneuse.

Il faut cependant distinguer le don d’ovocytes des techniques de don mitochondrial. Ces dernières peuvent consister à transférer du matériel génétique nucléaire dans un ovocyte ou un embryon contenant des mitochondries provenant d’une donneuse.

Dans le cadre d’une GPA gestationnelle, la femme qui porte l’enfant reçoit généralement un embryon créé sans ses propres ovocytes. L’ADN mitochondrial de l’enfant provient alors de la future mère génétique ou de la donneuse d’ovocytes. La grossesse elle-même ne modifie pas le génome mitochondrial de l’embryon. En revanche, l’état de santé de la femme porteuse et les conditions de la grossesse jouent un rôle important dans le développement de l’enfant.

Conseil génétique et suivi médical dans les programmes FHRG

Si des maladies mitochondriales sont apparues dans la famille, quelle que soit la génération concernée, il est recommandé de consulter un généticien clinicien avant de créer les embryons. FHRG propose un conseil génétique dans ses programmes de procréation assistée afin d’évaluer les risques et de définir les examens appropriés.

Le PGT-A sert à analyser les embryons afin de rechercher des aneuploïdies, c’est-à-dire des anomalies du nombre de chromosomes. Il ne permet pas d’exclure la présence de variants pathogènes dans l’ADN mitochondrial maternel. Cet examen n’est pas inclus dans tous les programmes. Si de tels variants sont suspectés ou mis en évidence par des tests spécifiques, une évaluation spécialisée est nécessaire. L’équipe FHRG aide à choisir les examens les plus adaptés aux antécédents familiaux et à la situation de chaque patient.

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