RHD/RHCE paralogous misalignment at exon 4 causes false-negative whole-exome sequencing result in a serologically confirmed DFR partial- D individual: Case report

Chaque fois qu'une personne reçoit une transfusion sanguine, son système immunitaire vérifie les cellules entrantes pour un ensemble spécifique de marqueurs, un peu comme un garde de sécurité vérifiant les pièces d'identité à une porte. Le plus critique de ces marqueurs appartient au système Rh, un groupe de protéines à la surface des globules rouges qui n'est second que par le système ABO en importance pour la sécurité des transfusions. Les gènes qui construisent ces protéines sont des jumeaux au sens très littéral du terme ; deux d'entre eux, appelés RHD et RHCE, sont assis côte à côte dans notre ADN et sont des copies presque identiques l'un de l'autre, partageant environ 97 pour cent de leur code génétique. Parce qu'ils sont si similaires, le système immunitaire du corps peut parfois s'embrouiller. Si une personne possède une version légèrement altérée du gène RHD, son système immunitaire pourrait ne pas reconnaître la protéine comme étant pleinement « soi », ceما entraînant une réaction dangereuse s'il reçoit du sang Rh positif standard. Cette condition, connue sous le nom de phénotype D partiel, est une préoccupation médicale sérieuse car elle peut amener le corps à attaquer les futures transfusions.

Pour prévenir ces réactions, les médecins tentent souvent de déterminer la composition génétique d'un patient à l'aide d'une technique appelée séquençage de l'exome entier. Cette méthode lit les parties de notre ADN qui contiennent les instructions pour fabriquer des protéines, permettant aux scientifiques de rechercher des changements spécifiques qui pourraient causer des maladies. C'est un outil puissant utilisé dans les hôpitaux et les laboratoires de recherche du monde entier. Cependant, lorsque ces instructions génétiques sont des jumeaux presque identiques, la technologie fait face à un défi unique. Les courts fragments d'ADN que la machine lit peuvent se ressembler tellement que l'ordinateur ne peut pas dire de quel jumeau ils proviennent. Un rapport de cas récent de chercheurs au Pakistan et en Chine souligne précisément comment cette confusion peut mener à une erreur dangereuse, où un patient présentant un groupe sanguin à risque connu est informé à tort qu'il est en sécurité.

L'histoire commence avec un homme de trente-quatre ans qui avait déjà été testé par des méthodes de typage sanguin traditionnelles. Ces méthodes plus anciennes, physiques, qui utilisent des anticorps pour voir comment les cellules sanguines réagissent, ont confirmé qu'il possédait un type D partiel spécifique connu sous le nom de DFR. Il s'agit d'une condition bien documentée où une petite section du gène RHD a été échangée avec un morceau de son jumeau, RHCE. Cet échange modifie trois lettres spécifiques dans le code génétique, altérant la forme de la protéine juste assez pour que le sang Rh positif standard soit dangereux pour l'homme. Malgré cette preuve sérologique claire, l'équipe médicale a décidé de réaliser un test de séquençage de l'exome entier, dans l'espoir de confirmer la cause génétique. Ils ont utilisé trois programmes informatiques différents pour analyser les données, dont un spécifiquement conçu pour trouver les gènes des groupes sanguins.

Les résultats furent un échec total. Les trois programmes informatiques ont examiné les données génétiques de l'homme et ont rapporté que son gène RHD était parfaitement normal. Ils n'ont trouvé aucune erreur, aucun échange, ni aucun signe de la condition de D partiel. En fait, le logiciel était si confiant dans le fait que le gène était normal qu'il a manqué le changement très spécifique qui avait été identifié par le test sanguin. Les chercheurs ont réalisé que l'ordinateur n'avait pas simplement manqué l'erreur ; il avait été trompé par l'ADN lui-même. La région du gène où l'échange s'est produit est si similaire au gène jumeau que l'ordinateur, cherchant à être efficace, a assigné tous les fragments d'ADN de cette zone au mauvais jumeau. Il a placé les lectures sur le gène RHCE, laissant le gène RHD paraissant complètement vide à cet endroit précis.

Parce que l'ordinateur ne voyait aucun ADN à l'emplacement de l'RHD, il a supposé que le gène était manquant ou normal, plutôt qu'altéré. Les chercheurs ont confirmé cela en examinant les données du gène jumeau, RHCE. Ils ont découvert que le gène RHCE était couvert d'une quantité massive de données d'ADN, bien plus que prévu, car il avait accidentellement absorbé les lectures qui appartenaient à l'RHD. Ce schéma prouvait que l'ADN n'était pas manquant dans le corps ; il était simplement lu et classé au mauvais endroit. Le corps de l'homme produisait la protéine altérée, comme le montrait le test sanguin, mais la machine de séquençage était aveugle à cela parce que les instructions génétiques étaient mal classées. Même un outil spécialisé conçu pour résoudre ces problèmes exacts n'a pas pu corriger l'erreur, car la donnée dont il avait besoin pour prendre une décision ne se trouvait pas dans le bon dossier.

Ce cas démontre une limitation fondamentale de l'utilisation du séquençage standard à lectures courtes pour cette partie spécifique du génome humain. Le problème n'est pas que la machine n'a pas regardé assez attentivement ou que les données n'étaient pas assez profondes ; ajouter plus de données ne servirait à rien car l'erreur se produit au moment même où l'ordinateur tente de trier l'ADN. Les lectures sont physiquement présentes, mais elles sont assignées au mauvais gène, rendant la véritable variation génétique invisible pour le logiciel. Les chercheurs ont conclu que, pour les patients de ce type de groupe sanguin, s'appuyer sur le séquençage de l'exome entier pour exclure des conditions dangereuses est risqué. La technologie, dans sa forme actuelle, ne peut pas distinguer un gène normal d'un gène ayant subi un échange dans cette région spécifique.

Ces conclusions servent de rappel brutal que même nos outils les plus avancés ont des angles morts. Pour ce patient, le test génétique standard aurait donné de fausses assurances aux médecins en leur faisant croire qu'il était en sécurité pour recevoir du sang standard, une conclusion qui aurait pu mener à une réaction immunitaire sévère. La seule façon d'identifier correctement sa condition était par le test sanguin traditionnel qui examine la protéine elle-même, ou en utilisant des technologies de séquençage à lectures longues plus récentes qui peuvent lire de plus longues séquences d'ADN et distinguer les jumeaux. Ce cas ne suggère pas que le séquençage génétique est inutile, mais il montre que pour certains jumeaux génétiques complexes, les anciennes méthodes consistant à observer la protéine physique restent essentielles pour la sécurité des patients. La science du typage sanguin continue d'évoluer, mais dans ce recoin du génome, les jumeaux restent trop similaires pour que la machine à lectures courtes puisse les distinguer.