Définition
L'héritabilité est la proportion de la variance phénotypique attribuable à la variance génétique dans une population. Une predisposition génétique est un risque accru de développer une caractéristique ou une maladie en raison de facteurs génétiques.
Héritabilité (h²) : Proportion de la variance phénotypique attribuable à la variance génétique dans une population donnée
h² = Variance génétique / Variance phénotypique
- Études de jumeaux : Comparaison de concordance entre monozygotes et dizygotes
- Études familiales : Analyse de la similarité phénotypique entre apparentés
- Études de liaison génétique : Association entre marqueurs et phénotypes
- Études d'association génome entier (GWAS) : Identification de variants associés
V_P = V_G + V_E + V_GE
Où V_P = variance phénotypique, V_G = variance génétique, V_E = variance environnementale, V_GE = interaction G×E
Inclut les effets additifs, dominants et épistatiques des gènes
h² = V_G / V_P
Valeur comprise entre 0 et 1 (ou 0% et 100%)
• Héritabilité est spécifique à une population : Varie selon le contexte
• Ne prédit pas la transmission individuelle : Valeur statistique
• Environnement influence l'expression : Interaction génétique-environnement
Diabète de type 2 : Maladie multifactorielle avec une forte composante génétique et environnementale
Plus de 400 loci associés identifiés par GWAS
Exemples : TCF7L2, KCNJ11, PPARG, FTO
Entre 40% et 70% selon les populations
Concordance chez jumeaux monozygotes : ~90%
Combinaison de variants à faible effet
Risque multiplié par 2 à 3 pour les porteurs de nombreux variants
Alimentation riche, sédentarité, obésité
Activation des prédispositions génétiques
Individus génétiquement prédisposés plus sensibles aux facteurs environnementaux
• Mode de transmission : Polygénique complexe
• Pénétrance incomplète : Non tous les porteurs développent la maladie
• Expressivité variable : Gravité et âge d'apparition variables
Cancer du sein : Maladie avec composantes héréditaire (5-10%) et sporadique (90-95%)
BRCA1 (chromosome 17) et BRCA2 (chromosome 13)
Gènes de réparation de l'ADN
BRCA1 : 55-65% de risque cumulé à 70 ans
BRCA2 : 45-55% de risque cumulé à 70 ans
Autosomique dominant
50% de probabilité de transmission
PALB2, CHEK2, ATM, TP53
Moindre risque mais contribution significative
Obésité, consommation d'alcool, exposition aux hormones
Modificateurs du risque génétique
• Héritabilité estimée : 5-10% des cas sont héréditaires
• Pénétrance incomplète : Pas de développement systématique
• Test génétique : Disponible pour BRCA1/BRCA2
Traits monogéniques : Contrôlés par un seul gène avec effet majeur
Traits polygéniques : Influencés par plusieurs gènes avec effets modérés
Suivent les lois de Mendel
Exemples : Mucoviscidose, drépanocytose, myopathie de Duchenne
Héritabilité : Proche de 100% pour la présence de la mutation
Comportement continu (quantitatif)
Exemples : Taille, poids, intelligence, tension artérielle
Héritabilité : Variable (souvent 50-80%)
Influencés par plusieurs gènes et facteurs environnementaux
Exemples : Diabète de type 2, maladies cardiovasculaires, cancers
Complexité : Modèle difficile à prédire
Risque basé sur la combinaison de nombreux variants génétiques
Score de risque polygénétique : Somme pondérée des effets des variants
Prédiction : Probabilité plutôt que certitude
• Monogénique : 1 gène → effet majeur → phénotype discret
• Polygénique : Plusieurs gènes → effets modérés → phénotype continu
• Environnement : Plus influent dans les polygéniques
Facteurs environnementaux : Influencent l'expression des prédispositions génétiques et modulent l'héritabilité des traits
Alimentation riche en graisses → activation des prédispositions au diabète
Exposition prénatale → programmation métabolique
Exemple : Syndrome de famine de Hollande
Exercice régulier → réduction du risque cardiovasculaire
Compensation partielle des prédispositions génétiques
Effet : Modifications épigénétiques
Tabagisme, alcool, drogues → activation de voies métaboliques
Augmentation du risque de cancers, maladies cardiovasculaires
Effet : Synergie avec prédispositions génétiques
Stress chronique → modifications hormonales
Impact sur le système immunitaire
Effet : Activation de prédispositions auto-immunes
• Prévention personnalisée : Adaptation en fonction du profil génétique
• Médecine personnalisée : Traitement adapté au génotype
• Épigénétique : Modifications réversibles de l'expression génétique
- Identification : Gènes impliqués et variants associés
- Quantification : Risque relatif et risque absolu
- Modulation : Facteurs environnementaux influençant l'expression
- Prévention : Stratégies pour réduire le risque
- Conseil : Informations sur la transmission et les risques
- L'héritabilité est une mesure statistique spécifique à une population
- Les prédispositions génétiques augmentent le risque mais ne garantissent pas la maladie
- L'environnement joue un rôle crucial dans l'expression des gènes
- Les traits complexes résultent de multiples interactions
- La médecine personnalisée repose sur la compréhension de ces interactions
Exemples concrets
- Diabète de type 2 : prédisposition polygénique activée par l'environnement
- Cancer du sein : mutations BRCA1/BRCA2 avec pénétrance incomplète
- Taille : trait polygénique avec héritabilité ~80%
- Hypertension artérielle : interaction de nombreux gènes et facteurs environnementaux