Apport de la cartographie optique à la caractérisation des remaniements chromosomiques chez des patients atteints de troubles du neurodéveloppement

Présentation

Résumé de l’étude

Dans les troubles du neurodéveloppement, les duplications sont des variations génomiques difficiles à interpréter car leur orientation ne peut être définie par les techniques conventionnelles (ACPA et FISH). Or, leur orientation détermine si une interruption de gène et une éventuelle perte de fonction peuvent être validées ou non. Il en va de même pour les remaniements chromosomiques complexes pouvant associer duplications et délétions, dont l'interprétation est rendue difficile par les limites des techniques conventionnelles. La technique Bionano est une méthode génomique de cartographie optique qui permettra d'accéder à ces informations en précisant les anomalies chromosomiques équilibrées et déséquilibrées, leur localisation génomique et leur orientation. Notre étude est une étude prospective et multicentrique (N=4) portant sur 35 patients atteints de troubles du neurodéveloppement (TND) et porteurs d'une anomalie chromosomique identifiée par analyse chromosomique sur puce à ADN (ACPA). Selon l'anomalie génétique, les patients seront répartis en deux groupes : les patients porteurs de duplications contenant ou interrompant un gène déjà impliqué dans les troubles du neurodéveloppement. Les duplications peuvent concerner le chromosome X et être présentes chez des patients de sexe masculin. L'autre groupe concernera des patients atteints de TND présentant un remaniement chromosomique plus complexe (association de délétion et de duplication, structure en chromosome en anneau, association de plusieurs déséquilibres génomiques). La technologie de cartographie génomique optique (OGM) développée par Bionano Genomics est une technologie innovante d'exploration du génome entier permettant l'identification de variants structuraux équilibrés ou déséquilibrés. L'OGM repose sur un marquage spécifique de régions répétitives après extraction d'ADN de haut poids moléculaire (fragments allant de 100 kb à 2 Mb). Les algorithmes associés à cette nouvelle technologie permettent d'identifier des remaniements structuraux équilibrés aussi petits que 500 pb et des remaniements déséquilibrés aussi petits que 5 kb. Cette technique permet également la localisation physique de chaque région analysée, en caractérisant les insertions, délétions, duplications, expansions de répétitions, inversions et translocations. Enfin, dans le premier groupe, cette technologie devrait nous permettre de caractériser les points de cassure et l'orientation des segments dupliqués afin de mieux comprendre l'impact fonctionnel sur le gène interrompu. En effet, une duplication peut aboutir à l'obtention d'une copie supplémentaire complète du gène, interrompre le gène entraînant une dérégulation de celui-ci (équivalent à une variation de perte de fonction), interrompre un autre gène si le segment dupliqué est inséré ailleurs dans le génome ou s'il concerne une région régulatrice, ou encore n'avoir aucun effet sur l'expression génique. De même, dans le second groupe, cette technique nous permettra de caractériser le remaniement chromosomique complexe au niveau moléculaire et d'en définir l'impact fonctionnel. Cette technologie nous permettra de mieux comprendre la physiopathologie des troubles du neurodéveloppement (TND) pédiatriques et d'orienter le conseil génétique apporté au patient et à sa famille. Par ailleurs, plus généralement, les résultats nous aideront à mieux comprendre l'architecture complexe des troubles du neurodéveloppement, permettant à terme des solutions thérapeutiques plus ciblées. Enfin, notre étude évaluera l'apport de cette technique ainsi que sa faisabilité en pratique clinique courante.