L'approche basée sur le génotype déterminé par séquençage haut-débit en première intention et le partage international des données pour identifier de nouveaux gènes et nouveaux syndromes responsables d'anomalies du développement

par Sébastien Moutton

Projet de thèse en Médecine, biochimie, biologie cellulaire et moléculaire, physiologie et nutrition

Sous la direction de Laurence Olivier-faivre et de Christel Thauvin.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) , en partenariat avec Lipides, Nutrition, Cancer (LNC) (Dijon) (laboratoire) depuis le 02-11-2016 .


  • Résumé

    Contexte : Plus de la moitié des anomalies du développement (syndrome malformatif et/ou déficience intellectuelle) ne correspond à aucune entité clinique reconnue, soit à cause de leur extrême rareté soit à cause de la variabilité de leurs manifestations cliniques, soit du fait de l'absence de spécificités des signes cliniques et d'une hétérogénéité génétique importante. Les patients et familles en errance diagnostique sont demandeurs d'une réponse afin de pouvoir améliorer la prise en charge et d'apporter un conseil génétique. Le séquençage haut-débit (SHD) d'exome et de génome a récemment émergé comme un outil puissant pour décortiquer les bases génétiques de ces entités cliniques non diagnostiquées. Dans les cas mentionnés ci-dessus, le concept de génotypage en première intention se basant sur les nouvelles technologies de séquençage pangénomique permet de repérer des gènes candidats, et par un partage de données national et international, confronter secondairement les patients sur le plan phénotypique. Cette approche, nommée « génotype-first », a été très porteuse ces dernières années, et à la base de l'identification de nombreux gènes de maladies du développement, permettant dans le même temps de décrire un nouveau gène et une nouvelle maladie. Objectifs: Identifier de nouveaux gènes responsables d'anomalies du développement, décrire de nouvelles entités cliniques, précédemment non reconnues Méthodes: (1) Les patients de la filière de santé AnDDI-Rares présentant des anomalies du développement sans diagnostic seront recrutés dans le cadre des consultations de génétique, avec des évaluations cliniques fines, (2) un SHD d'exome sera réalisé en solo, ou en trio (comparaison des donnés de séquençage d'un patient avec celles de ses parents), (3) les variations candidates seront systématiquement considérées en fonction des différents modèles de transmission, (4) le rôle causal des gènes candidats sera confirmé par leur séquençage ciblé dans des séries de patients ayant des signes cliniques similaires ou chevauchants si pertinent, ainsi que le partage de données phénotypiques et génomiques à l'aide d'outils informatiques et projets collaboratifs dédiés (Matchmaker Exchange), ou avec des centres de génomique leader, tels que l'Université de Radboud, le Baylor College of Medecine, le Wellcome Trust Sanger Institute à travers le projet DDD et Care4Rare), (5) des corrélations génotype-phénotype rétrospectives seront établies pour déterminer le spectre clinique et moléculaire d'entités cliniques précédemment non reconnaissables, (6) l'impact fonctionnel des variations causales sera exploré par des études fonctionnelles dédiées localement ou en collaboration Résultats attendus : identification d'au moins 3 nouveaux gènes responsables de maladies rares ou élargissant le spectre phénotypique de gènes connus dans le cadre de la soutenance de la thèse.

  • Titre traduit

    The "genotype-first" approach using next-generation sequencing and international data sharing as an efficient strategy to identify new genes and new syndromes responsible for development anomalies


  • Résumé

    More than half of developmental disorders (malformations and/or intellectual deficiency) do not fit any known clinical and/or molecular diagnosis, because of either their extreme rarity, or the potential clincial variability and the genetic heterogeneity. The patients and their families have to deal with diagnosis odyssey and are searching for answers to understand the origin of the disorder. A diagnosis allow to improve management and genetic counselling. Exome sequencing has recently emerged as an efficient tool to decipher genetic bases of these undiagnosed disorders. Genotype first strategy has proved efficient to improve molecular diagnosis in identifying mutations in known genes but also in identifying new genes implicated in developmental disorders. Goals: to carry on the deciphering of mendelian disorders by applying this strategy and to identify new genes responsible for these disorders. Methods : (1) recruitment of patients along with the activity of the French Reference Centers for Developmental Anomalies, (2) exome sequencing interpreted through a solo-based or a trio-based strategy, (3) selection of candidate variants according to the phenotype, (4) confirmation of the causality of candidate genes by replication of the finding among other patients with a similar phenotype, international data-sharing (for instance using the MatchMaker Exchange tool developed by the University of Toronto, and the cohorts from the Radbound University, the Baylor College of Medicine, the Wellcome Trust Sanger Institute, the DDD project and Care4Rare), (5) establishment of genotype-phenotype correlations to describe the spectrum of clinical manifestations, (6) local or collaborative functional studies to determine the consequences of the variants on the gene expression and the alterations of biological pathways. Expected results : to identify at least 3 new genes responsible for rare disorders and allowing to expand the phenotypic and molecular spectrum of known disease-causing genes.