Systems biology of primary aldosteronism

• Auteur / Autrice : José Golib Dzib
• Direction : Annick Lesne, Arndt Benecke
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Frontières du vivant
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biologie des systèmes

Biologie informatique

Aldostérone

Adénomes

Hyperaldostéronisme

Résumé

Le progrès de la biologie moléculaire moderne, l'évolution d'algorithmes d'analyse, l'augmentation des capacités de calcul informatique et l'assemblage de grandes quantités de données systémiques ont permis l'émergence d'une nouvelle discipline scientifique appelée la biologie des systèmes. Sa stratégie est considérer une entité biologique (une cellule ou un organisme) comme un système composé d'éléments avec capacité d'interagir. Les propriétés nouvelles, émergents, qui résultent de ces interactions font son objet d'étude. Cette thèse s'inscrit dans cette approche systémique, appliquée à l'étude de l'hyperaldostéronisme primaire (HAP) dû à un adénome produisant de l'aldostérone (APA) dans la surrénale. Les causes à l'origine du développement d'APA sont encore inconnues. Nous présentons ici une analyse de l'expression de gènes couplée avec une méthode permettant la reconstruction du réseau métabolique humain dans une cohorte française comportant 134 patients atteints d'HAP. Nous avons caractérisé 183 profils moléculaires que nous avons corrélé avec des annotations cliniques et biologiques. De plus, l'expression de gènes dans les voies de signalisation les plus impliquées dans l'HAP a été étudiée. Par ailleurs, une liste des gènes candidats présentant une différence significative dans leur expression par rapport aux cas témoins a été compilée à l'aide d'un nouveau test statistique développé ici. Une nouvelle méthode a également été développée pour inférer l'activité du réseau métabolique humain à partir de l'expression pangénomique. Ces résultats ouvrent des perspectives dans la compréhension de l'HAP qui est une maladie affectant des millions de personnes partout au monde

Systems Biology is a new scientific discipline that has emerged as a result of a revolution in molecular biology, leading to technologies that allow the accumulation of large, systematic, molecular data, as well as the development of novel analysis algorithms and the increased computational capacity. Its strategy is to consider a biological entity (a cell or an organism) as a System composed of different elements that have the ability to interact. The new, emergent, properties resulting from these interactions are studied in this discipline. This thesis is part of this systemic approach, applied to the study of primary aldosteronism (PA) due to an aldosterone-producing adenoma (APA) of the adrenal gland. The causes determining the development of APA are still unknown. We present an analysis of gene expression coupled with a method for reconstructing the human metabolic network in a French cohort involving 134 patients with PA. We characterize 183 molecular profiles that we are correlated with clinical and biological annotations. The expression of genes in relevant signaling pathways involved in PA is studied. In addition, a list of candidate genes with a significant difference in expression compared to case-control is compiled using a new statistical test developed here. Another novel method is here developed to infer the activity of the human metabolic network from genome-wide expression patterns in this data-set. These results open perspectives in the understanding of PA which is a disease affecting millions of people around the world.