Le séquençage du génome entier : prochain test central des laboratoires de génétique médicale ? Damien Sanlaville Nicolas Chatron Laboratoire de Cytogénétique Constitutionnelle, CHU de Lyon Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon Lyon, 3 Février 2016

Le séquençage du génome entier : Un test d’avenir pour les laboratoires de génétique médicale ? Damien Sanlaville Nicolas Chatron Laboratoire de Cytogénétique Constitutionnelle, CHU de Lyon Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon Lyon, 3 Février 2016

Nucléaire ? Mitochondriale ? SNV Substitution Délétion … CNV Gain Perte … SV Translocation inversion …

Génétique moléculaire ADN Génétique chromosomique Chromosome ADN mitochondrial (dans les mitochondries) ADN nucléaire SéquenceCaryotype Génétique moléculaire Génétique chromosomique (Cytogénétique)

Génétique moléculaire ADN Génétique chromosomique Chromosome ADN mitochondrial (dans les mitochondries) ADN nucléaire SéquenceCaryotype Sanger -> NGSCaryotype -> ACPA

Whole Genome Sequencing Une technique abordable ?

Variants génomiques Nucléaire / mitoc. SNV Substitution Délétion … CNV Gain Perte … SV Translocation Inversion … WGS

2014

Nature Med 2015 Genomic Medicine WGS : Tous les CNVp identifiés en ACPA ont été trouvés pas WGS 347 personnes

Translocation Visualisation translocation sur IGV Communication orale plénière CO09#2881, Dr Schluth Bolard, 4 février 17h15 a b c d a b c d 1) Translocation2) Insertion3) Inversion

Gilissen Nature 2014

WGS Les limites

Environ euros / patient ! 2014

Qualité : « Bruit de fond » – QC30 : 1 erreur / bases – Donc sur bases : erreurs – Diminué par la profondeur mais 100 x Projet 1000 génomes – de SNP – indel – 3200 insertions – 260 duplications Nature oct 2010 Nombre de variants

Projet génomes Octobre 2015

Christoja, 2014

Taylor et al, Nat Genet Mai, 2015

6/217 = 2,76 %

WGS un test diagnostic ?

Technique – WGS 40x (séquenceur très haut-débit) Interprétation – Nombre de variants – Tri des variants – Interprétation médicale des variants Gestion des découvertes fortuites Coût

Déc 2015 WGS x > WES

Déc 2015 WGS x > WES

Organisation nationale ? Plateforme très haut débit Restructuration des laboratoires Formation – INTERNES, PNM, PM Capacités en informatique et compétences en bioinformatique Réflexion éthiques – Indications – Notice d’information – Consentement – …

NGS déjà en diagnostic ! – Panel / exome – DPNI Transfert en Dg du WGS – Clonage des points de cassures Ne pas oublier la clinique : phénotype indispensable à l’interprétation

Evolution : – Arrivée de nouveaux séquenceurs – Plus de reads – Read plus long – Molécule unique Amélioration des algorithmes bioinfo Alternatives ? One Seq, autres ? Cf Présentation Dr Chatron, mercredi 3 février 16h30, salle Gratte Ciel Transcriptomique, Epigénétique…

C. Abel D. Boggio MP. Cordier S. Dupuis-Girod E. Ollagnon A. Putoux M. Rossi Patrick Edery Equipe Technique Eudeline Alix Nicolas Chatron Audrey Labalme Gaetan Lesca Caroline Schluth-Bolard Marianne Till Equipe Bioinformatique P. Roy C. Bardel PA. Rollat Farnier T. Simonet Plateforme NGS CHU de Lyon Gilles Millat

Nécessité de séquencer un très grand nombre de fragments d’ADN pour pouvoir détecter une sur- représentation du chromosome 21 par calcul statistique. 1. Séquençage Génome Entier Profondeur = 0,1-0,2x 2. Alignement sur génome de référence 3. Calcul statistique 29 NGS : DPNI T21

1960 Caryotype : globale remaniements équilibrés et déséquilibrées Niveau de résolution

FISH: Analyse ciblée Niveau de résolution, mécanique 1960 Caryotype : globale remaniements équilibrés et déséquilibrées Niveau de résolution 1980

ACPA : Analyse globale Sensibilité, déséquilibrés FISH: Analyse ciblée Niveau de résolution, mécanique 1960 Caryotype : globale remaniements équilibrés et déséquilibrées Niveau de résolution

ACPA : Analyse globale Sensibilité, déséquilibrés FISH: Analyse ciblée Niveau de résolution, mécanique WGS : clonage des points de cassures SV équilibrés 1960 Caryotype : globale remaniements équilibrés et déséquilibrées Niveau de résolution

Exon Intron Sanger

Exon Intron Sanger NGS CNV

Exon Intron Sanger NGS CNV

Nombre VOUS ? Niveau de preuve ? Compréhension de la structure du génome à l’échelle individuelle ? Méthodes de vérifications – Insertion de 1,5 kb – Inversion de 3 kb Conséquence fonctionnelle ? …

Projet génomes Octobre 2015