Quelle est cette éruption cutanée ? Les empreintes génétiques peuvent aider les médecins à diagnostiquer et à traiter plus efficacement les affections cutanées :

Les éruptions cutanées peuvent être considérées comme une communauté dysfonctionnelle de cellules cutanées. Votre peau abrite des dizaines de types de cellules distinctes, y compris celles qui forment les vaisseaux sanguins, les nerfs et le système immunitaire local de la peau. Pendant des décennies, les cliniciens ont largement diagnostiqué les éruptions cutanées à l’œil nu. Bien que l’examen de l’apparence physique d’un échantillon de peau au microscope puisse fonctionner pour des affections cutanées plus évidentes, de nombreuses éruptions cutanées peuvent être difficiles à distinguer les unes des autres.

Au niveau moléculaire, cependant, les différences entre les éruptions cutanées deviennent plus claires.

Les scientifiques savent depuis longtemps que les anomalies moléculaires dans les cellules de la peau provoquent la rougeur et la desquamation observées dans des conditions telles que le psoriasis et l’eczéma. Alors que presque tous les différents types de cellules de votre peau peuvent libérer des substances chimiques qui aggravent l’inflammation, celles qui conduisent à la formation d’éruptions cutanées restent un mystère et peuvent varier d’un patient à l’autre.

Mais les tests moléculaires des éruptions cutanées ne sont pas une pratique courante en raison des limitations technologiques. Grâce à une nouvelle approche, mes collègues et moi avons pu analyser les profils génétiques des éruptions cutanées et diagnostiquer quantitativement leurs causes profondes.

https://www.youtube.com/watch?v=Orumw-PyNjw :

La peau est un organe complexe qui remplit une grande variété de fonctions.

Profils de peau haute résolution :

Les analyses génétiques traditionnelles fonctionnent en calculant la moyenne de l’activité de milliers de gènes sur des millions de cellules.

Le test génétique d’échantillons de tissus est une pratique courante pour des maladies comme le cancer. Les cliniciens collectent et analysent les biopsies tumorales des patients afin de déterminer les caractéristiques moléculaires uniques d’un cancer particulier. Cette empreinte génétique aide les oncologues à prédire si un cancer va se propager ou quels traitements pourraient être les plus efficaces. Les cellules cancéreuses se prêtent à cette forme de test car elles se développent souvent en masses reconnaissables qui les rendent faciles à isoler et à analyser.

Mais la peau est un mélange complexe de cellules. Le regroupement de ces communautés cellulaires uniques en un seul groupe peut obscurcir les signatures génétiques essentielles au diagnostic.

Les avancées technologiques récentes appelées séquençage d’ARN unicellulaire ont cependant permis aux scientifiques de préserver l’identité de chaque type de cellule qui vit dans la peau. Au lieu de faire la moyenne des signatures génétiques de tous les types de cellules en vrac, les analyses de séquençage d’ARN unicellulaire permettent à chaque cellule de conserver ses caractéristiques uniques.

Le séquençage d’ARN unicellulaire est utilisé pour analyser des échantillons où de nombreux types de cellules différents sont présents.

En utilisant cette approche, mes collègues et moi avons isolé plus de 158 000 cellules immunitaires à partir des échantillons de peau de 31 patients. Nous avons mesuré l’activité d’environ 1 000 gènes de chacune de ces cellules pour créer des empreintes moléculaires détaillées pour chaque patient. En analysant ces empreintes digitales, nous avons pu identifier les anomalies génétiques propres aux cellules immunitaires résidant dans chaque type d’éruption cutanée. Cela nous a permis de diagnostiquer quantitativement des éruptions autrement visuellement ambiguës.

Nous avons également observé que certains patients avaient des réponses au traitement conformes à ce que nous attendions avec nos diagnostics prédits. Cela suggère que notre concept pourrait être étendu de manière viable pour des tests supplémentaires.

Ce schéma montre que l’empreinte génétique (colorée en rouge et jaune) de l’eczéma (DA, ou dermatite atopique) est plus forte que celle du psoriasis (PV).
Reproduit avec la permission de Yale Liu et al., Science Immunology 7 : eabl9165 (2022)

Pour mettre notre approche à la disposition des cliniciens et des scientifiques, nous avons développé une base de données Web open source appelée RashX qui contient les empreintes génétiques de différentes éruptions cutanées. Cette base de données permettra aux cliniciens de comparer le profil génétique des éruptions cutanées de leurs patients à des profils similaires dans notre base de données. Une empreinte génétique étroitement correspondante pourrait fournir des indices sur la cause de l’éruption cutanée de leur patient et conduire à des voies de traitement potentielles.

Diagnostic open source :

Le développement rapide de médicaments ciblant le système immunitaire au cours des dernières années a inondé les médecins de décisions de traitement difficiles pour des patients individuels. Par exemple, alors que certains médicaments qui agissent sur le système immunitaire sont connus pour bien fonctionner pour des conditions comme le psoriasis ou l’eczéma, de nombreux patients ont des éruptions cutanées atypiques qui ne peuvent pas être diagnostiquées avec précision.

Une base de données open source comme la nôtre pourrait permettre aux cliniciens de profiler et de diagnostiquer ces éruptions cutanées, offrant ainsi un tremplin pour choisir un traitement approprié.

De plus, les maladies inflammatoires chroniques qui affectent des organes autres que la peau partagent des anomalies génétiques similaires. Les tests de laboratoire qui peuvent éclairer les causes profondes des maladies de la peau peuvent probablement être étendus à de nombreuses autres conditions.

Notre projet RashX s’est initialement concentré sur deux types très courants d’éruptions cutanées, le psoriasis et l’eczéma. On ne sait pas si d’autres types d’éruptions cutanées auront des profils génétiques similaires à ceux du psoriasis et de l’eczéma ou auront plutôt leurs propres empreintes digitales uniques. On ne sait pas non plus quelles parties de l’empreinte digitale prédiraient le mieux la réponse au médicament.

Mais RashX est une ressource Web vivante qui deviendra plus utile à mesure que de plus en plus de scientifiques collaborent et contribuent à de nouvelles données. Notre laboratoire travaille également à simplifier le processus de développement de profils génétiques d’éruptions cutanées afin de rendre la participation à ce domaine de recherche plus accessible pour les cliniques du monde entier. Avec plus de données, nous pensons que des projets comme RashX feront des tests de précision pour les éruptions cutanées une prochaine étape essentielle dans le diagnostic et le traitement.

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