Diagnostic Moléculaire des Prédispositions Héréditaires au Cancer par Séquençage Haut Débit Stéphanie Baert-Desurmont, CHU de Rouen Laurent Castéra, CLCC François Baclesse de Caen Centre Normand de Génomique Médicale et Médecine Personnalisée

Centre Normand de Génomique et Médecine Personnalisée Une coopération étroite entre le CHU de Rouen et le CLCC de Caen depuis 2002 NGS Harmonisation des procédures Augmentation du débit d’analyse Diminution des délais

Harmonisation des Diagnostics Moléculaires par Séquençage Haut Débit Prédisposition au cancer colorectal Prédisposition au Cancer du sein et de l’ovaire Caen Rouen Préparation automatisée des séries de patients + Double pipeline bioinformatique automatisé 1200 cas index 4700 cas index Panel de 10 gènes Validation biologique et discussion clinico-biologique Panel de 34 gènes Chevauchement phénotypique Hétérogénéité génétique

Harmonisation des Diagnostics Moléculaires par Séquençage Haut Débit Préparation automatisée des séries de patients Sciclone NGS Workstation, PerkinElmer Biomek Fx, Beckman Rouen Caen 2x Capture de panel de gènes Séquençage Illumina 2x 2x Miseq NextSeq 500

Harmonisation des Procédures Bioinformatiques Poster n° 2329 Harmonisation des Procédures Bioinformatiques AAP 2013 Structuration du séquençage de nouvelle génération à visée diagnostique des cancers Intégrer les pipelines validés et maîtrisés dans une suite logicielle complète Implémentation, création de pipelines et optimisation BIOINFORMATICIEN Configuration et exécution UTILISATEUR CNV-seq BWA-GATK .xls Métier BAPT Poste de travail CASAVA htlm htlm Wiki Tutoriel Alamut CanDiD Qualité http://consortium-normand.baclesse.fr/index.php/Accueil Serveur à distance Base de données interfacée Serveur web Procédures – Modes opératoires – Habilitation Maitrise Documentaire

Double Pipeline Bioinformatique Poster n° 2329 Double Pipeline Bioinformatique BAPT .bcl Pipeline Génétique en Constitutionnelle Casava BWA Casava GATK CNVseq oncocnv Canoes Annotations annotations privées Alamut Batch Fichiers de mutations annotées Fabrication des rapports Fichiers d’analyse des CNV Mutations (.xls) Traçabilité (.pdf) Fichiers d’analyse de contrôle qualité CNV (.xls) QC (.xls) Fichiers de traçabilité Base de données de variants annotés et interprétés Schéma flexible Sécurisé (API) Interface utilisateur

Base de Données Interfacée - CanDiD Poster n° 2329 Écriture simplifiée de requêtes enregistrables Champs à interroger opérateur Résultats de la requête dynamique avec options de filtres

Paysage Mutationnel Déterminé à partir de 4175 Cas Index Syndrome de Prédisposition aux Cancers du Sein et de l’Ovaire par Séquençage à Haut Débit Paysage Mutationnel Déterminé à partir de 4175 Cas Index Laboratoire de Biologie et de Génétique du Cancer CLCC François Baclesse Caen Centre Normand de Génomique Médicale et Médecine Personnalisée

Importance Médicale du Diagnostic Moléculaire des Formes Héréditaires de Cancer du Sein et de l’Ovaire + + + BRCA1 c.68_69del Inhibiteur de PARP IRM mammaire annuelle dès 25-30 ans Mastectomie prophylactique < 40 ans Annexectomie Prophylactique > 40 ans

Conséquences du NGS pour la Prise en Charge des Formes Héréditaires de Cancer du Sein et de l’Ovaire Gènes rendus au titre du diagnostic BRCA1, BRCA2, PALB2, RAD51C, RAD51D Gènes séquencés et non rendus Disponibles après discussion clinico-biologique Amélioration des connaissances (données anonymes)

Conséquences du NGS dans le Diagnostic Moléculaire des Formes Héréditaires de Cancer du Sein et de l’Ovaire NGS en routine AMM de l’Olaparib + 100 % d’activité en 3 ans Arrêt des MLPA Délai moyen de rendu : 5 semaines

Incidence Mutationnelle 4175 Cas index testés Augmentation de l’incidence mutationnelle (Classe 5 uniquement) Sur BRCA1 et BRCA2 = 9% Sur l’ensemble du panel de gènes = 17 % Nombre de mutations identifiées = 733

Paysage Mutationnel Toutes indications confondues N=4175 Cancer de l’ovaire N=630 Augmentation de l’incidence des mutations de RAD51C et BRIP1

Paysage Mutationnel Famille de cancer du sein âge moyen < 31 ans (N=123) Famille de cancer du sein âge moyen > 55 ans (N=932) Augmentation de l’incidence des mutations de TP53 Oligogénisme

Diagnostic Moléculaire des Formes Héréditaires de Cancer Colorectal Laboratoire de Génétique Moléculaire CHU de Rouen Centre Normand de Génomique Médicale et Médecine Personnalisée

Importance Médicale du Diagnostic Moléculaire des Formes Héréditaires de Cancer Colorectal 1/500 Cancer du colon 62 ans Wt/ mt Wt/ Wt Wt/ mt Wt/Wt Cancer du colon 32 ans Cancer du colon 36 ans Suppression d’une anxiété illégitime et d’un suivi médical non justifié chez les non porteurs Coloscopie à partir de 20 ans tous les 2 ans

Formes Mendéliennes de Cancer Colorectal et Stratégie Diagnostique Polypose adénomateuse 15-100 adénomes 100-1000 adénomes CRC < 60 ans ou agrégation familiale < 5-15 adénomes Polypose harmatomateuse Récessif ou sporadique RER - Dominant RER + MUTYH+ APC+++ ? IHC Si négatif Si négatif APC MUTYH STK11, SMAD4, BMPR1A, PTEN MMR

Formes Mendéliennes de Cancer Colorectal et Stratégie Diagnostique Polypose adénomateuse 15-100 adénomes 100-1000 adénomes CRC < 60 ans ou agrégation familiale < 5-15 adénomes Polypose harmatomateuse Récessif ou sporadique RER - Dominant Chevauchement phénotypique RER + . MUTYH+ APC+++ ? IHC Si négatif Si négatif APC MUTYH STK11, SMAD4, BMPR1A, PTEN MMR

Diagnostic des Formes Mendéliennes de Cancer Colorectal par NGS et Panel de Gènes Polypose adénomateuse 15-100 adénomes 100-1000 adénomes CRC < 60 ans ou agrégation familiale < 5-15 adénomes Polypose harmatomateuse Pathologie Gènes Syndrome de Lynch MSH2 MLH1 MSH6 PMS2 (exons 6 à 15) Polyposes adénomateuses APC MUTYH hamartomateuses STK11 SMAD4 BMPR1A PTEN Grade diagnostique Exons + introns Impliqués dans le cancer colorectal

Optimisation du Diagnostic par NGS Préparation des librairies Agilent XT Agilent QXT (2 J) Automatisation Urgences : 10 patients Séquençage Série de 50-80 patients MiSeq NextSeq500 Normandy Data Center (100 To) Analyse en double pipeline bioinformatique Casava - Alamut Batch BWA - GATK - Alamut Batch CNV par Canoes

Optimisation du Diagnostic par NGS Préparation des librairies Agilent XT Agilent QXT (2 J) Automatisation Urgences : 10 patients Séquençage Série de 50-80 patients MiSeq NextSeq500 Normandy Data Center (100 To) Analyse en double pipeline bioinformatique Casava - Alamut Batch BWA - GATK - Alamut Batch CNV par Canoes Rapport qualité Nb de clusters/mm2 % de bases Qscore >30 On/off target Couverture Profondeur Réunion hebdomadaire de validation NGS Rapport par patient interprétation Echantillons négatifs: Multiplex SnaPshot Contrôle du génotype sur un échantillon indépendant Echantillons positifs: Confirmation de la variation

Optimisation du Diagnostic par NGS Préparation des librairies Agilent XT Agilent QXT (2 J) Automatisation Urgences : 10 patients Séquençage Série de 50-80 patients MiSeq NextSeq500 Normandy Data Center (100 To) Analyse simultanée de plusieurs gènes Phénotypes chevauchants Réduction du délai Analyse en double pipeline bioinformatique Casava- Alamut Batch BWA- GATK- Alamut Batch CNV par Canoes Rapport qualité Nb de clusters/mm2 % de bases Qscore >30 On/off target Couverture Profondeur Réunion hebdomadaire de validation NGS Rapport par patient interprétation Echantillons négatifs: Multiplex SnaPshot Contrôle du génotype sur un échantillon indépendant Echantillons positifs: Confirmation de la variation

Intérêt du Diagnostic en Panel NGS 1 – Les Phénotypes Chevauchants Dr Audebert-Bellanger, Brest Adénocarcinome caecal 41 ans RER+ Extinction MLH1/PMS2 Un adénome 49 ans Trois adénomes 56 ans MSH2, MLH1, MSH6, PMS2, APC, MUTYH, SMAD4, BMPR1A, STK11, PTEN Pas de mutation

Intérêt du Diagnostic en Panel NGS 1 – Les Phénotypes Chevauchants Dr Audebert-Bellanger, Brest Adénocarcinome caecal 41 ans RER+ Extinction MLH1/PMS2 Un adénome 49 ans Trois adénomes 56 ans MSH2, MLH1, MSH6, PMS2, APC, MUTYH, SMAD4, BMPR1A, STK11, PTEN MUTYH: p.[Tyr165Cys];[Gly382Asp]

Intérêt du Diagnostic en Panel NGS 1 – Les Phénotypes Chevauchants Dr Audebert-Bellanger, Brest Inactivation germinale du système BER Inactivation somatique du système MMR Adénocarcinome caecal 41 ans RER+ Extinction MLH1/PMS2 Un adénome 49 ans Trois adénomes 56 ans MSH2, MLH1, MSH6, PMS2, APC, MUTYH, SMAD4, BMPR1A, STK11, PTEN Réorientation phénotypique MUTYH: p.[Tyr165Cys];[Gly382Asp]

Intérêt du Diagnostic en Panel NGS 2 – La Détection de Mutations en Mosaïque Dr Mauillon, Rouen Polypose adénomateuse 52 ans C. Pancréas 53 ans 3 4 2 Analyse des gènes APC et MUTYH en NGS :

Intérêt du Diagnostic en Panel NGS 2 – La Détection de Mutations en Mosaïque Dr Mauillon, Rouen Polypose adénomateuse 52 ans C. Pancréas 53 ans 3 4 2 Analyse des gènes APC et MUTYH en NGS : APC, NM_000038.5 : c.4068del, p.(Gly1357Glufs*58) Non détectable en Sanger → mosaïque : 15 % des lectures → Intérêt pour la prise en charge de la famille : - Risque nul pour la fratrie - Risque ½ pour la descendance Optimisation du diagnostic

Intérêt du Diagnostic en Panel NGS 3 – La Détection d’Altérations Cryptiques Dr Berthet, Caen Analyse des gènes de polypose en NGS : APC, NM_000038.5 : c.1548+64A>G, p.? Polypose hyperplasique 42 ans (n>50) ATCD : CCR 54 ans au 2ème degré → Rétention de 122 pb introniques → décalage du cadre de lecture Classification nosologique

Diagnostic des Formes Mendéliennes de Cancer Colorectal par NGS et Panel de Gènes 1200 cas index analysés Toutes indications confondues Taux de détection de mutations (classes 5 et 4) = 18 % Centre Normand de Génomique Médicale et Médecine Personnalisée

Diagnostic des Formes Mendéliennes de Cancer Colorectal par NGS et Panel de Gènes Rendement mutationnel Syndrome de Lynch Sans analyses somatiques MSI et/ou IHC évocatrice(s) 32 % 7 % Centre Normand de Génomique Médicale et Médecine Personnalisée

Diagnostic Moléculaire des Prédispositions Héréditaires au Cancer par Séquençage Haut Débit Information préalable de l’intérêt et des conséquences individuelles et familiales de l’analyse génétique I. Consultation de génétique Impact psychologique et familial Patient Cas index II. Laboratoire spécialisé Diagnostic de certitude Traitement ciblé Prévention Identification et Interprétation de la mutation Apparentés porteurs de la mutation Gènes de grade diagnostique Correspondant au phénotype 31 31

de Génomique et de Médecine Personnalisée Centre Normand de Génomique et de Médecine Personnalisée Réseau Français des Oncogénéticiens Cliniciens et Moléculaires Fort de France : Odile Béra Rennes : Catherine Dugast, Caroline Abadie Le Havre : Valérie Layet, Elodie Lacaze Angers : Olivier Ingster, M-Emmanuelle Morin-Meschin Niort, La Rochelle, Poitiers : Paul Gesta, Hakima Lallaoui Les oncogénéticiens du GGC CLCC (Caen) CHU (Rouen) Pascaline Berthet Baptiste Brault Olivia Bruet Florian Domin Robin Fouillet Nicolas Goardon Nadine Hartel Sophie Krieger Angelina Legros Germain Paimparay Florence Polycarpe Céline Quesnelle Agathe Ricou Antoine Rousselin Chankannira San Aurore Tranchant Dominique Vaur Françoise Charbonnier Isabelle Tournier Jacqueline Bou Steeve Fourneaux Sophie Coutant Myriam Vezain Raphaël Lanos Gaëlle Bougeard-Denoyelle Nathalie Parodi Jacques Mauillon Isabelle Tennevet Jean-Christophe Théry Julie Tinat Thierry Frébourg Informatique, Université de Rouen Françoise Charles Florence Charles Rodolphe Bourru Bruno Levasseur Paul Tavernier Informatique, CLCC Caen Laurent Roussel Benoit Sponem Interactive Biosoftware Florian Mancini Alexandre Hatzoglou André Blavier