L'amélioration des connaissances concernant les gènes des groupes sanguins et les variations génétiques responsables des polymorphismes antigéniques a permis le développement du génotypage érythrocytaire.
De nombreux polymorphismes des groupes sanguins correspondent à des variations d'un seul nucléotide (SNP), mais d'autres mécanismes peuvent également être impliqués : insertions ou délétions, mutations affectant l'expression d'un gène, duplications, délétions géniques ou encore gènes hybrides, particulièrement dans le système Rh.
Différentes techniques de biologie moléculaire peuvent être utilisées, notamment la PCR spécifique d'allèle, la PCR en temps réel, les puces de génotypage et le séquençage. Le génotypage permet de déterminer les allèles présents et de prédire le phénotype érythrocytaire.
Cependant, la relation entre génotype et phénotype n'est pas toujours directe. La présence de variants génétiques peut modifier ou empêcher l'expression d'un antigène, ce qui nécessite une interprétation adaptée des résultats.
Le génotypage est aujourd'hui un outil important en médecine transfusionnelle, notamment lorsque le phénotypage sérologique est difficile ou impossible.
Indications du génotypage
Le génotypage érythrocytaire peut être particulièrement utile :
- chez les patients ayant un test direct à l'antiglobuline (TDA) positif, chez lesquels le phénotypage sérologique peut être difficile à interpréter ;
- chez les patients récemment ou fréquemment transfusés, chez lesquels les hématies transfusées peuvent masquer le phénotype propre du patient ;
- lorsqu'un réactif sérologique spécifique n'est pas disponible ou ne permet pas de déterminer correctement un antigène ;
- en présence d'un phénotype faible ou discordant ;
- pour caractériser certains variants du système Rh, notamment les phénotypes D weak ou D partial ;
- dans certaines situations complexes d'allo-immunisation, afin de compléter l'étude sérologique ;
- pour le génotypage fœtal, notamment la recherche de RHD fœtal à partir de l'ADN libre circulant maternel dans les situations appropriées.
Le génotypage peut également contribuer à sélectionner des concentrés de globules rouges mieux adaptés au profil antigénique du patient et ainsi participer à la prévention de l'allo-immunisation.
Patients récemment transfusés
Après une transfusion récente, le sang du patient contient des hématies provenant à la fois du patient et des donneurs. Le phénotypage sérologique peut alors être difficile à interpréter, car les antigènes des hématies transfusées peuvent être détectés en même temps que ceux des hématies du patient.
Le génotypage présente ici un avantage important : il analyse principalement l'ADN des leucocytes du patient et ne dépend pas directement des antigènes présents sur les hématies circulantes. Les hématies transfusées ne constituent donc pas, à elles seules, un obstacle au génotypage.
Toutefois, la présence résiduelle de leucocytes provenant des donneurs peut, dans certaines situations, introduire une quantité d'ADN susceptible d'interférer avec certaines analyses moléculaires, notamment après des transfusions importantes ou lorsque les produits ne sont pas suffisamment leucoréduits. La leucoréduction réduit fortement ce risque.
Ainsi, le génotypage reste généralement très utile chez les patients transfusés, mais les résultats doivent être interprétés en tenant compte du contexte transfusionnel et des caractéristiques de la méthode utilisée.
Génotypage du système RH
Les antigènes du système Rh sont principalement codés par deux gènes homologues, RHD et RHCE, situés à proximité l'un de l'autre sur le chromosome 1. Ces deux gènes comportent chacun 10 exons et présentent une forte homologie de séquence.
Cette forte homologie favorise les recombinaisons et l'apparition de gènes hybrides et de nombreux variants Rh, notamment des variants du gène RHD. Le système Rh est ainsi particulièrement complexe sur le plan moléculaire.
Le génotypage RHD est notamment utile en présence d'un phénotype D faible ou discordant, en particulier chez les femmes enceintes et les patients susceptibles de recevoir des transfusions.
Les D weak types 1, 2 et 3 sont des variants fréquents dans certaines populations européennes et sont généralement considérés comme ne présentant pas de risque significatif d'allo-immunisation anti-D. En revanche, d'autres variants, notamment certains D partial, peuvent être associés à un risque d'allo-immunisation. L'identification moléculaire du variant peut donc avoir des conséquences sur la prise en charge transfusionnelle et obstétricale.
Le génotypage RHD peut également être indiqué lorsqu'un patient présente un anti-D alors que l'antigène D est détecté, situation pouvant notamment correspondre à un D variant ou à d'autres situations immunohématologiques complexes.
Limites du génotypage
Le génotypage ne permet pas toujours de prédire avec certitude le phénotype exprimé par les hématies. Certains variants peuvent modifier l'expression d'un antigène sans être recherchés par la technique utilisée.
Un exemple classique est celui du système Duffy (FY/ACKR1). Les allèles FYA et FYB diffèrent notamment par le polymorphisme c.125G>A, responsable de la différence entre les antigènes Fya et Fyb. Cependant, une mutation située dans la région promotrice, classiquement décrite comme −33T>C, peut empêcher l'expression érythroïde de l'allèle FY*B. Cette mutation perturbe la fixation du facteur de transcription GATA-1 et conduit à un phénotype Duffy négatif sur les hématies, alors que l'expression dans certains autres tissus est conservée.
Ainsi, l'analyse du seul polymorphisme c.125G>A peut conduire à une prédiction erronée du phénotype si le variant régulateur n'est pas recherché.
Les nombreux variants identifiés dans les systèmes ABO, RH et MNS, entre autres, constituent également une limite des techniques de génotypage ciblées. Une méthode recherchant uniquement quelques polymorphismes connus peut ne pas détecter un variant rare ou nouvellement identifié.
Le génotypage doit donc être interprété en fonction de la technique utilisée, des variants recherchés et du contexte sérologique. Dans les situations complexes, la confrontation du génotype avec les résultats sérologiques reste indispensable.
En résumé, le génotypage érythrocytaire constitue un complément essentiel du phénotypage sérologique. Il est particulièrement précieux chez les patients transfusés, les patients présentant des auto-anticorps ou un TDA positif et dans l'étude des variants Rh. Toutefois, il ne remplace pas systématiquement la sérologie et ses résultats doivent être interprétés avec prudence lorsque des variants génétiques sont susceptibles de modifier l'expression des antigènes.