Thèse soutenue

Système microfluidique µLAS pour l’analyse de l’ADN résiduel : Application au diagnostic de la maladie de Huntington et à l'analyse de l'ADN circulant dans le sang
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Auteur / Autrice : Rémi Malbec
Direction : Aurélien BancaudPierre JosephThierry Leïchlé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Micro et Nanosystèmes
Date : Soutenance le 11/01/2018
Etablissement(s) : Toulouse, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : Génie Electrique, Electronique et Télécommunications
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] / LAAS
Jury : Président / Présidente : Pierre Cordelier
Examinateurs / Examinatrices : Aurélien Bancaud, Pierre Joseph, Thierry Leïchlé, Vincent Dion, Josep Samitier Marti
Rapporteurs / Rapporteuses : Xavier Gidrol, Valérie Taly

Mots clés

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Résumé

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La distribution en taille, la concentration, ou la séquence des fragments d’ADN circulants dans le sang sont autant d’informations analytiques exploitables pour les cliniciens ou les spécialistes de la biologie moléculaire. Par exemple, l’ADN circulant, issu de cellules tumorales, peut servir de biomarqueur pour la détection et le suivi du cancer. L’accès à ces informations est d’autant plus difficile que la quantité d’ADN dans l’échantillon est faible. En pratique, pour atteindre des niveaux de sensibilité adaptés, la détection et l’analyse de résidus d’ADN requiert le développement et l’association de technologies d’analyses de type électrophorèse aux techniques de la biologie moléculaire telles que l’amplification PCR. Dans la perspective de simplifier et d’accélérer les procédures, nous avons développé et optimisé µLAS, un système microfluidique pour la concentration, la séparation et la détection simultanée de l’ADN résiduel. µLAS a ensuite été appliqué au diagnostic de la maladie de Huntington et à l’analyse de l’ADN résiduel circulant dans le sang. La maladie de Huntington, causée par l’expansion de répétitions CAG/CTG sur le gène Huntingtin, est à l’origine d’une dégénérescence neurologique. Le diagnostic de la maladie de Huntington consiste à amplifier et à mesurer la taille de cette expansion. L’amplification de répétitions trinucléotidiques étant peu fiable, nous profitons de la sensibilité de µLAS, pour réduire le nombre de cycles d’amplification, et donc le temps d’analyse. Par ailleurs, pour l’analyse sensible de l’ADN circulant par µLAS, nous avons proposé une approche originale, visant à réduire les manipulations pré-analytiques de l’échantillon sanguin à une simple digestion enzymatique suivie d’une centrifugation. Enfin le développement d’une fonction de détection spécifique de séquence a été réalisée par concentration sélective d’une cible d’intérêt hybridée à une sonde. Cette approche qui utilise des sondes marquées en fluorescence en volume, a notamment fait l’objet d’un brevet.