Disséquer les remaniements chromosomiques avec le séquençage haut-débit : Résultats préliminaires du projet ANI Dr Caroline SCHLUTH-BOLARD Laboratoire de Cytogénétique Constitutionnelle, Hospices Civils de Lyon Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon

Remaniements chromosomiques apparemment équilibrés à phénotype anormal (RCAE) Evènements rares mais problématiques pour le conseil génétique –6% des translocations –9% des inversions Interruption de gène Déséquilibre cryptique (40%) WGS

Projet ANI Objectif - caractériser les points de cassure de RCAE chez 55 patients atteints de déficience intellectuelle et/ou de malformations congénitales (DI/MC) - identifier de nouveaux gènes candidats impliqués dans la DI et les anomalies du développement Critères d’inclusion - Contexte post natal : DI et/ou MC - RCAE de novo - ACPA normale

Séquençage génome entier Méthode –Séquençage paired-end (101pb) NextSeq500 Illumina –Alignement sur génome de référence (hg19) (BWA) –Identification des paires anormalement alignées : position, orientation et taille des fragments (SVDetect, Breakdancer, IGV) –Mise en place d’un filtre pour éliminer les évènements non pertinents Translocation réciproque Alignement sur le génome de référence

Résultats 29 Au 1 er février 2016 Translocations21 Inversions 2 Insertions 2 RCC 4

Résultats Au 1 er février 2016 Fenêtre IGV Amplification des fragments de jonction par PCR FISH

Résultats

Un apport au diagnostic Parmi les 13 patients caractérisés : 6 gènes interrompus, responsables du phénotype

Exemple : IS/0101 : RCIU, hypotonie, dysmorphie faciale, eczéma, cheveux dystrophiques Caryotype : t(9;17)(p13;q21)dn Dubourg et al., EJMG, 2011 KANSL1 :Syndrome de Koolen de Vries RCIU, dysmorphie faciale (nez bulbeux), malformation cardiaque, rénale, eczéma, déficience intellectuelle, hypotonie Séquençage Sanger : points de cassure moléculaires chr17: 44,134,027-44,134,030 (hg19)

Des remaniements plus complexes qu’attendus Parmi les 13 patients caractérisés, le remaniement est beaucoup plus complexe qu’attendu dans 6 cas.

Exemple : JB/0102 : remaniement complexe impliquant 4 chromosomes sur le caryotype. Découverte de l’implication d’un 5 ème chromosome par NGS. t(6;8;9;13)(q26;p23;p21;q21)dn Résultat NGS chr6 chr13 chr11 der11 FISH Insertion du chr6 et chr13 dans chr11 RP11-757H20 6q27 RP11-484L12 13q31.3 RP11-695N3 11q22.3

Des remaniements plus complexes qu’attendus Parmi les 13 patients caractérisés, le remaniement est beaucoup plus complexe qu’attendu dans 6 cas. Chromothripsis

TS/1101 : t(3;4;10;14;18)EB/0401: ins(5)

Point de cassure dans l’hétérochromatine Parmi les 17 patients séquencés, 5 présentaient au moins un point de cassure dans une région d’hétérochromatine. Un seul a pu être caractérisé par NGS Séquences mal représentées dans le génome de référence Développement d’une stratégie d’analyse alternative

Perspectives Etudes d’expression : impact des RCAE sur les gènes adjacents Données sur l’architecture génomique des points de cassure : mécanismes moléculaires à l’origine des RCAE Chr6+ CAACTGGCATTTTATCATACACTTGCTCTAGTTATTTATAATAAATAGT der(6)t(6;13)CAACTGGCATTTTATCATACACTTGCACTTGTTTTAACAGCCAACTGCC Chr13+AACACCTAAAGCAACTAATTGCATGCACTTGTTTTAACAGCCAACTGCC der(6)t(6;13):chr6:166,365,422::chr13:82,220,726

Conclusions Résultats préliminaires : –interruption d’au moins un gène : 92% patients –remaniements plus complexes qu’attendus : 46% patients Intérêt diagnostique de cette approche (46%) Poursuite du projet : gènes candidats, mécanismes, conséquences fonctionnelles. Encore 26 patients à inclure!

Remerciements Service de Génétique, Laboratoire de Cytogénétique Constitutionnelle, HCL GENDEV, CRNL, INSERM U1028; CNRS UMR5292; UCBL1 F Diguet, P-A Rollat-Farnier, L Pons, N Chatron, J Masson, D Sanlaville M-P Cordier, G Lesca, A Putoux, M Till, M Rossi, P Edery, Lyon J Lespinasse, G Nadeau, Chambéry C Pebrel-Richard, C Sarret, Clermont- Ferrand P Callier, A Masurel, Dijon F Amblard, F Devillard, V Satre, Grenoble J Andrieux, Lille A Moncla, Marseille J Puechberty, Montpellier E Jeandidier, Mulhouse C Le Caignec, B Isidor, Nantes J-P Siffroi, S Valence, A Afenjar, C Mignot, Hôp. Trousseau, Paris Centre de Biotechnologie Cellulaire, HCL I Rouvet, E Chopin J-M Dupont, Hôpital Cochin, Paris B Benzacken, Hôp. Jean Verdier, Bondy M Vekemans, Hôp. Necker, Paris B Keren, Hôp. Pitié-Salpêtrière, Paris A-C Tabet, A Verloes, Hôp. Robert Debré, Paris B Gilbert-Dussardier, Poitiers S Jaillard, M-A Belaud-Rotureau, Rennes F Prieur, M Lebrun, R Touraine, St-Etienne V Kremer, Strasbourg M-N Bonnet-Dupeyron, Valence B Demeer, M Mathieur-Dramard, Amiens C Rooryck-Thambo, Bordeaux A Toutain, Tours PRTS 2013