Étude du méthylome des éosinophiles isolés du sang de personnes asthmatiques

L’asthme est une maladie respiratoire chronique qui est caractérisée par une inflammation des voies respiratoires inférieures. C’est un trait complexe, ce qui signifie que cette maladie implique l’interaction entre des facteurs génétiques et des facteurs environnementaux. L’estimation de l’héritabilité génétique varie entre 50 et 90 %, en fonction des études. Plusieurs études soutiennent que l’héritabilité manquante pourrait être expliquée par l’analyse du rôle des modifications épigénétiques, telles que la méthylation de l’ADN. Ces mécanismes sont spécifiques au type cellulaire et il est donc recommandé de les analyser de façon isolée. Les mécanismes inflammatoires de cette maladie impliquent le recrutement et l’activation de cellules dites pro-inflammatoires tels les lymphocytes, les neutrophiles et les éosinophiles. Les éosinophiles contribuent activement à la pathophysiologie de l’asthme, ce qui peut être constaté par leur quantité qui est plus élevée dans le sang et/ou les poumons des personnes atteintes d’asthme comparativement aux individus non asthmatiques. L’objectif de ce projet était donc de documenter le profil de méthylation des éosinophiles isolés du sang chez des personnes asthmatiques et non asthmatiques et de les comparer. Le second objectif était d’analyser les interactions entre les sites de méthylation identifiés lors du premier objectif avec des variants génétiques de l’ADN. Les éosinophiles proviennent de 183 individus faisant partie de la Cohorte familiale d’asthme du Saguenay–Lac-Saint-Jean. Après l’isolement des éosinophiles, le séquençage de la méthylation a été réalisé, tandis que le génotypage a été fait à l’aide d’une puce à ADN. L’association entre la méthylation de l’ADN et l’asthme a été faite à l’aide d’un modèle d’analyse linéaire à effets mixtes. Il a été possible d’identifier deux sites de méthylation (CpG) significativement associés à l’asthme (P<5E-08) ainsi que cinq sites ayant une association suggestive (P<1E-06). Les sites de méthylation significatifs, soient Chr4:1320665 et Chr2:10327957, sont situés dans deux gènes dont la fonction est liée à la réponse immunitaire soient MAEA et SLC9A2. Parmi les CpG ayant une association suggestive, Chr1:37499363 était le seul situé dans un gène associé à une fonction immunitaire, soit le gène GRIK3. En ce qui a trait aux analyses du locus de trait quantitatif de méthylation (mQTL), les CpG significatifs ont été associés à 229 variants génétiques dans les analyses de cis-mQTL (FDR<0,05). Un site de méthylation suggestif (Chr1:6267177) a été associé à neuf variants génétiques dans les analyses de cis-mQTL, l’un de ces variants (rs3138157) étant localisé dans le gène TNFRSF25, qui est impliqué dans l’activité immune, notamment par la régulation de l’homéostasie des lymphocytes, ainsi que lors de la stimulation du NF-κB. En ce qui concerne les analyses de trans-mQTL (FDR<0,05), les CpG significatifs présentent des associations avec 30 variants génétiques. Parmi les cinq sites de méthylation suggestifs, trois de ceux-ci (Chr1:37499363, Chr1:6267177 et Chr7:100027356) ont été associés à 587 variants génétiques. Plusieurs de ces variants sont localisés dans des gènes impliqués dans la réponse immunitaire ou/et dans la fonction respiratoire, certains de ces variants génétiques ont même été directement associés à des phénotypes de l’asthme et des allergies, à des fonctions respiratoires ou au décompte des éosinophiles. Plusieurs de ces dits variants ont également été validés lors des analyses du locus de trait quantitatif de l’expression génique (eQTL) par des associations en cis-eQTL (3 associations avec 2 gènes) et en trans-eQTL (714 associations avec 55 gènes), avec des gènes impliqués dans des voies biologiques de l’asthme. En bref, cette étude a permis de documenter le méthylome des éosinophiles dans l’asthme, ce qui contribue à mieux comprendre le rôle de ce type cellulaire dans la maladie.

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