génétique des dyskinésies ciliaires primitives (dcp ... · epidémiologie moléculaire...
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Génétique des Dyskinésies Ciliaires
Primitives (DCP) :
interprétation des données moléculaires
Marie Legendre
UMR_S933 Inserm & U.F. de Génétique clinique et moléculaire (AP-HP)Serge Amselem
Hôpital Armand Trousseau, Paris
Epidémiologie moléculaireEpidémiologie moléculaire
Stratégie moléculaire de routineStratégie moléculaire de routine
Transmission des résultatsTransmission des résultats
Recherche de nouvelles étiologies moléculairesRecherche de nouvelles étiologies moléculaires
Stratégie diagnostique des DCP
Fréquence de battement ciliaireet/ou vidéomicroscopieBrossage nasal ou biopsie bronchique
Normal
Tableau non évocateur
Arrêt étude
Kartagener ou tableau évocateur
Anormal
Microscopie électroniqueGlutaraldéhyde
Etude génétiqueEDTA, héparinate
Etude complémentaire ARNRNA portect, RNA later
1 : P
héno
type
2 : G
énot
ype
Epidémiologie moléculaireEpidémiologie moléculaire
Bras de Dynéine Externes (BDE)
Phénotype ultrastructural des DCP (%)
30%30%
15% 15%
10%
Bras de Dynéine Externes et Internes (BDE et BDI)
Bras de Dynéine Internes et désorganisation (BDI)
Complexe Central (CC)
DCP à cils « normaux »
Gènes impliqués en pathologie
BDE
BDE et BDI
BDI et liens
CC
DCP cils normaux
DNAI1 Pennarun et al., Am. J. Hum. Genet. 1999
DNAH5 Olbrich et al., Nat. Genet. 2002
DNAI2 Loges et al., Am. J. Hum. Genet. 2008
TXNDC3 Duriez et al., PNAS, 2007
DNAL1 Mazor et al., Am. J. Hum. Genet. 2011
DNAAF1 Duquesnoy et al., Am. J. Hum. Genet. 2009
DNAAF2 Omran et al., Nature, 2008
DNAAF3 Mitchison et al., Nat.Genet. 2012
RPGR Moore et al., J. Med. Genet. 2006
CCDC39 Merveille et al., Nature Genetics, 2011
CCDC40 Becker-Heck et al., Nature Genetics, 2011
RSPH4A Castelman et al., Am. J. Hum. Genet. 2009
RSPH9
DNAH11 Bartoloni et al., PNAS, 2002
Gènes étudiés
BDE
BDE et BDI
BDI et liens
CC
DCP cils normaux
DNAI1 20 exons
DNAH5 79 exons
DNAI2 14 exons
TXNDC3 18 exons
DNAL1 8 exons
DNAAF1 (LRRC50) 12 exonsDNAAF2 (KTU) 3 exonsDNAAF3 (PF22) 12 exons
RPGR 19 exons
CCDC39 20 exons
CCDC40 20 exons
RSPH4A 6 exons
RSPH9 5 exons
DNAH11 82 exons
Séquençage totalSéquençage total Etude indirecteEtude indirecte
Stratégie moléculaire de routineStratégie moléculaire de routine
ADNADN
Rappel sur la structure d’un gène
ARNARN
ProtéineProtéine
11 22 33 44 55 66 77
11 22 33 44 55 66 77Cap AAAAAAAA
Amorces de PCR
Exon Intron
Transcription / Epissage
Traduction
ATG Stop
ATG Stop
PCRPCR
Rappel sur le séquençage
Mutation ? Polymorphisme ? Variant non classé ?
Comparaison à une séquence de référenceComparaison à une séquence de référence
Lecture sens
SéquençageSéquençage
Lecture antisens
InterprétationInterprétation
VariationVariation
Non sens
Frameshift
Délétion
Epissage
Délétère = mutation
Faux sens
Mutation ou polymorphisme ?
Diagnostic de routine
Etudenégative
Etudenégative
Limites
Epissage ?
Description ?
Localisation ?
Conservation ?
Nature ?
Ségrégation ?
Evaluation du caractère délétère d’une variation
Etude de l’ARN, IF, modèles animaux
Homo_sapiens ITILVALRRLHCPRNYVHTQLF
Canis_lupus IAILVALRRLHCPRNYIHTQLF
Mus_musculus IAILVALRRLHCPRNYIHTQLF
Rattus_norvegicus IAILVALRRLHCPRNYIHTQLF
Gallus_gallus VTVLMAFRRLRCPRNYIHIQLF
Danio_rerio VLILLLFRRLHCTRNYIHMQLF
: :*: :***:*.***:* ***
Merveille et al. Nat Genet 2011
Les DCP : des maladies récessives
Allèle paternel
Allèle maternel
M1
M2
M1 M2
Homozygote / Hémizygote
M1
M1 ou
M1
Del
Homozygote Hémizygote
M1 M1
Hétérozygote Hétérozygote
Hétérozygote composite / Allèle complexe
M1
M2 M2
Hétérozygote composite Allèle complexe
M1
M1 M2
ou
Transmission des résultatsTransmission des résultats
Lettre de couverture (synthèse)Lettre de couverture (synthèse)
Le compte rendu
���� médecin prescripteur
���� médecin et patient (confidentialité)Compte rendu détailléCompte rendu détaillé
Choix du gène
Intérêt de l’origine géographique
Régions analysées
Technique
Contrôle
Mutation : délétère
Variation de séquence (non classée) : délétère ?
Polymorphismes : bénin
Référence(s) bibliographique(s)
Interprétation du génotype
Contrôles nécessaires (ADN patient, parents)
Mode de transmission
Nature et conséquence des mutations
Etude(s) complémentaire(s) (ARN brossage)
Limites techniques
Conseil génétique / Devoir d’information
Recherche de nouvelles étiologies moléculaires
Recherche de nouvelles étiologies moléculaires
Approches classiques
Recherche de nouvelles étiologies : approches class iques
Etudes de liaison
Caryotype, puce
Gènes candidats
SyndromiqueSyndromique
Familial et/ou consanguinitéFamilial et/ou consanguinité
Autres casAutres cas
Nouvelles technologies
Recherche de nouvelles étiologies : nouvelles techn ologies
NGS Next Generation DNA -Sequencing
Séquençage ciblé
Exome
Séquençage pangénomique
Exome
Exome : sujets à analyser
Trio (de novo)CI indépendants Etude familiale
Modifié d’après Bamshad et al. Nat Rev Genet 2001
Exome
100 synonymes200 faux-sens2 sites d’épissage5 non sens
1 patient1 patient
100 000 variations100 000 variations
300 non décrites300 non décrites
Limites actuelles des nouvelles technologies
Interprétation des variations
Rendu des résultats
Ethiques
Coût
Stockage
Compétence bioinformatique
Couverture
Erreurs d’assignation
Frameshifts, délétions…
Mutations incluses dans dbSNP
Echec / Gène déjà impliqué…
TechniquesTechniques DiagnostiquesDiagnostiques
Conclusion
Données clinico-biologiquesDonnées clinico-biologiques Données familialesDonnées familiales
� 01 44 73 52 95
[email protected]@[email protected]
� 01 44 73 52 95
[email protected]@[email protected]
U.F. de Génétique moléculaire& Inserm U933
Hôpital Armand Trousseau, Paris
Nathalie Collot
Bruno Copin
Florence Dastot
Philippe Duquesnoy
Denise Escalier
Laury Galeron
Ludovic Jeanson
Esther Kott
Frédérique Laury
Guy Montantin
Estelle Escudier
Serge Amselem
Microscopie électroniqueCHIC, Créteil
Issam Abd Alsamad
Anne-Marie Vojtek
Les patientsADCP
Centre de Référence des Maladies Respiratoires Rares
Annick Clement