Les bénéfices du séquençage génomique à haut débit en lectures longues pour le diagnostic causal des ataxies cérébelleuses

Présentation

Résumé de l’étude

Les ataxies cérébelleuses constituent un groupe de maladies neurologiques rares, cliniquement et génétiquement hétérogènes, avec plusieurs centaines de gènes et de maladies connus à ce jour. Au cours de la dernière décennie, leur diagnostic a été révolutionné par le développement de technologies de séquençage à haut débit telles que le séquençage de l'exome/du génome (ES/GS), permettant d'obtenir un diagnostic moléculaire chez un nombre croissant de patients. Cependant, près de 40 % des patients restent sans diagnostic moléculaire, ce qui soulève des questions quant aux limites des technologies de séquençage reposant sur une technique dite en lectures courtes (short-read). L'une des limites du short-read est sa faible capacité à détecter les expansions de motifs répétés, un mécanisme fréquent en neurologie et associé à plus d'une trentaine de maladies neurogénétiques. Bien que des outils d'analyse des données d'ES/GS aient progressivement été développés pour répondre à ce problème, leur efficacité et leur fiabilité restent modérées. À ce jour, l'étalon-or pour la détection de ces expansions reste les approches ciblées telles que la PCR et le Southern blot, des procédés longs, fastidieux et coûteux qui nécessitent une recherche indépendante pour chaque expansion, obligeant les cliniciens à sélectionner les expansions et limitant le rendement diagnostique. De plus, il existe des maladies associées à des expansions si rares qu'aucun laboratoire français ne propose de test diagnostique. Le développement récent du séquençage du génome en fragments longs (long-read - lrGS) pourrait apporter une solution à l'ensemble de ces problèmes. Ces technologies reposent sur un processus de séquençage au cours duquel l'ADN est préservé sous forme de grandes molécules de plusieurs dizaines de milliers de bases. Les régions du génome contenant des expansions peuvent donc être étudiées directement dans leur intégralité, évitant les difficultés de reconstruction à partir de petits fragments, comme c'est le cas dans le séquençage en lectures courtes. De plus, le lrGS peut caractériser la taille des motifs répétés et ainsi détecter toute expansion causale chez un individu en une seule analyse. Plusieurs études récemment publiées, notamment en neurologie, ont démontré la capacité du lrGS à détecter des pathologies associées à des expansions connues (SCA36, C9ORF72), mais aussi à en découvrir de nouvelles et ainsi expliquer les bases moléculaires de pathologies rares (SCA27b, NOTCH2NLC). Bien que ces technologies de séquençage existent depuis plusieurs années, leur accès reste limité aux travaux de recherche et est restreint par leur coût plus élevé. Leur intérêt en tant qu'outil diagnostique de seconde ligne reste à démontrer. Les investigateurs proposent d'évaluer la faisabilité et le rendement diagnostique du lrGS Oxford Nanopore en duo ou en trio (patients + 1 ou 2 apparentés au premier degré) chez des patients atteints d'ataxie cérébelleuse sans diagnostic moléculaire après GS en lectures courtes. Il s'agira de la première étude à transférer cette technique de lrGS en seconde ligne, en conditions réelles, pour le diagnostic génétique causal de l'ataxie cérébelleuse.