Développement d’un séquençage ARN ciblé pour le diagnostic de la sclérose latérale amyotrophique
Développement d’un séquençage ARN ciblé pour le diagnostic de la sclérose latérale amyotrophique
Promoteur : Centre Hospitalier Universitaire de Nīmes
Titre et résumé traduits de l’anglais par le portail, à partir de la fiche publiée par le registre source, le 18 septembre 2026. Traduction automatique, sans relecture médicale : elle ne modifie ni n’interprète le contenu ; en cas de doute, le texte original fait foi.
Texte original (anglais)
Development of Targeted RNA-Seq for Amyotrophic Lateral Sclerosis Diagnosis
Development of Targeted RNA-Seq for Amyotrophic Lateral Sclerosis Diagnosis
Genetic diagnosis of Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) could identify the origin of the disease, potentially allowing the patient to pursue targeted/gene therapy. However, many familial forms of ALS are genetically undiagnosed, either because no variant has been detected in the genes of interest, or because the detected variant(s) have uncertain significance. Currently, molecular diagnosis takes place in two stages: 1) Search for the GGGGCC expansion in the C9ORF72 gene by RP-PCR; 2) Analysis of the coding regions by high-throughput sequencing of a panel of 30 genes involved in ALS. Many of these variants of uncertain significance affect splicing. Their impact can be predicted using in silico tools, but only an analysis of the patient's RNA can confirm their pathogenic nature. Currently, the analysis of transcripts is only done a posteriori, when a variant predicted to impact splicing is detected on the patient's DNA. RT-PCR followed by Sanger sequencing then verifies the impact of the splice variants. This method confirmed the impact of certain splice variants in patients. However, this method is time-consuming and requires custom development, and is mutation/gene/patient-dependent. In contrast, high-throughput RNA sequencing (RNA-Seq) simultaneously analyzes the splicing of numerous genes, with a global approach, applicable to all patients. This approach avoids the custom design of primers, which can be biased by the interpretation of splicing predictions, while RNA-Seq systematically captures and sequences all the transcripts. Finally, RNA-Seq provides additional information compared to DNA sequencing such as the detection of exon skipping, intron inclusion, and the creation of fusion transcripts. In the GTEx project (GTEx Consortium, 2013), expression levels of human genome transcripts were quantified by RNA-Seq. Using these results, the study investigators measured expression of transcripts of known ALS genes in whole blood. Applying a threshold value of 0.5 transcripts per million reads (TPM), 25 of the 30 ALS genes currently analyzed by NGS in routine diagnostics at Nîmes University Hospital could be eligible for a complete analysis by RNA-Seq. None of the French laboratories carrying out genetic analyzes of ALS has yet developed RNA-Seq as a routine diagnostic tool. The study laboratory receives more than 600 requests for genetic diagnosis of ALS patients per year. The aim of this study is therefore to develop a global method for analyzing RNA transcripts of ALS genes to categorize the mutations to improve the diagnostic management of patients.
Le diagnostic génétique de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) pourrait permettre d’identifier l’origine de la maladie, ouvrant potentiellement la voie à un traitement ciblé/à une thérapie génique pour le patient. Toutefois, de nombreuses formes familiales de SLA restent génétiquement non diagnostiquées, soit parce qu’aucun variant n’a été détecté dans les gènes d’intérêt, soit parce que le ou les variants détectés sont de signification incertaine. Actuellement, le diagnostic moléculaire se déroule en deux étapes : 1) recherche de l’expansion GGGGCC dans le gène C9ORF72 par RP-PCR ; 2) analyse des régions codantes par séquençage à haut débit d’un panel de 30 gènes impliqués dans la SLA. Nombre de ces variants de signification incertaine affectent l’épissage. Leur impact peut être prédit à l’aide d’outils in silico, mais seule une analyse de l’ARN du patient peut confirmer leur caractère pathogène. Actuellement, l’analyse des transcrits n’est réalisée qu’a posteriori, lorsqu’un variant prédit comme ayant un impact sur l’épissage est détecté dans l’ADN du patient. Une RT-PCR suivie d’un séquençage Sanger permet alors de vérifier l’impact des variants d’épissage. Cette méthode a confirmé l’impact de certains variants d’épissage chez des patients. Cependant, cette méthode est chronophage, nécessite un développement sur mesure, et dépend de la mutation, du gène et du patient concernés. À l’inverse, le séquençage ARN à haut débit (RNA-Seq) permet d’analyser simultanément l’épissage de nombreux gènes, selon une approche globale, applicable à tous les patients. Cette approche évite la conception sur mesure d’amorces, qui peut être biaisée par l’interprétation des prédictions d’épissage, tandis que le RNA-Seq capture et séquence systématiquement l’ensemble des transcrits. Enfin, le RNA-Seq fournit des informations supplémentaires par rapport au séquençage de l’ADN, telles que la détection de l’exclusion d’exons, de l’inclusion d’introns et la formation de transcrits de fusion. Dans le cadre du projet GTEx (GTEx Consortium, 2013), les niveaux d’expression des transcrits du génome humain ont été quantifiés par RNA-Seq. À partir de ces résultats, les investigateurs de l’étude ont mesuré l’expression des transcrits des gènes connus de la SLA dans le sang total. En appliquant un seuil de 0,5 transcrit par million de lectures (TPM), 25 des 30 gènes de la SLA actuellement analysés par NGS en diagnostic de routine au CHU de Nîmes pourraient être éligibles à une analyse complète par RNA-Seq. Aucun des laboratoires français réalisant des analyses génétiques de la SLA n’a encore développé le RNA-Seq comme outil de diagnostic de routine. Le laboratoire de l’étude reçoit plus de 600 demandes de diagnostic génétique de patients atteints de SLA par an. L’objectif de cette étude est donc de développer une méthode globale d’analyse des transcrits d’ARN des gènes de la SLA afin de catégoriser les mutations et d’améliorer la prise en charge diagnostique des patients.
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