Identification de mutations post-zygotiques associées à des anomalies du développement avec mosaïcisme cutané
Auteur / Autrice : | Paul Kuentz |
Direction : | Laurence Olivier-Faivre, Pierre Vabres |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences de la vie et de la sante |
Date : | Soutenance le 04/11/2016 |
Etablissement(s) : | Besançon |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Equipe de recherche : Génétique des Anomalies du Développement (GAD) (Dijon) |
site en préparation : Université ouverte de Franche-Comté | |
Jury : | Président / Présidente : Dominique Bonneau |
Examinateurs / Examinatrices : Laurence Olivier-Faivre, Pierre Vabres, Dominique Bonneau, Smaïl Hadj-Rabia, Anne-Sophie Lebre, Jean-Luc Prétet | |
Rapporteur / Rapporteuse : Smaïl Hadj-Rabia, Anne-Sophie Lebre |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les anomalies du développement en mosaïque étaient demeurées difficiles à étudier sur le plan génétique, du fait de l’absence de techniques suffisamment sensibles pour détecter leur cause moléculaire. L’avènement du séquençage de nouvelle génération (NGS) a révolutionné l’identification de gènes responsables de ces affections en mosaïque impliquant la peau par l’analyse directe des tissus atteints. Grâce à deux projets ambitieux (PHRC national et ANR), nous avons pu recruter la plus large cohorte mondiale de patients porteurs d’un mosaïcisme que reflète le type d’atteinte cutanée (épidermique, vasculaire, pigmentaire…) et extracutanée (hypertrophie segmentaire). A partir d’une caractérisation clinique experte, les patients ont été orientés vers un NGS en profondeur ciblé sur un gène candidat sur tissu atteint lorsque leur présentation orientait vers un gène connu. Lorsque cette première analyse était négative, ou en l’absence d’orientation clinique, un séquençage d’exome complet en trio ou en paire a été réalisé, suivi d’une analyse bioinformatique spécifique pour la recherche de mutations en mosaïques. La confirmation secondaire par NGS ciblé en profondeur des variations candidates a été réalisée chez d’autres patients de phénotype analogue. La première approche a été principalement représentée par le séquençage de PIK3CA dans la plus grande cohorte à ce jour de patients présentant un spectre hypertrophique évocateur, avec ou sans atteinte cérébrale (210 patients). Elle a permis d’établir des recommandations pour le diagnostic moléculaire du PROS (spectre hypertrophique lié à PIK3CA). Nous avons démontré que l’analyse du tissu frais atteint est nécessaire pour identifier la mutation avec une rentabilité satisfaisante, établissant ainsi l’intérêt du NGS en profondeur tout en étendant l’hétérogénéité allélique de PIK3CA (Article 1). La deuxième approche, à partir du séquençage de l’exome en profondeur de plusieurs patients, a permis l’implication de trois nouveaux gènes responsables d’anomalies du développement avec atteinte cutanée en mosaique, et d’élargir le spectre phénotypique de quatre autres gènes. Parmi eux, nous avons identifié une mutation post-zygotique de BRAF (c.1803A>T ; p.Lys601Asn) dans une phacomatose pigmentokératosique, associée à un woolly hair naevus, une dysplasie focale corticale avec déficience intellectuelle et épilepsie, et un cavernome cérébral, négative pour HRAS et KRAS sur le nævus épidermique. Cette observation étend le spectre phénotypique des mutations post-zygotiques de BRAF, non syndromique (syringocystadénome papillifère isolé) ou syndromique neurologique (tumeurs cérébrales et dysplasie focale corticale) très différent du spectre des mutations constitutionnelles de BRAF (Article 2). Dans deux cas de nævus sébacé papillomateux et pédonculé chez des fœtus, négatifs pour les gènes HRAS et KRAS, nous avons identifié une mutation post-zygotique de FGFR2 (c.1144T>C ; p.Cys382Arg), étendant ainsi le spectre clinique et moléculaire des nævus épidermiques (Article 3). Enfin, une mutation activatrice du gène MTOR a été identifiée chez une patiente avec hypomélanose d’Ito, hémihypertrophie et atteinte cérébrale. D’autres mutations de MTOR ont été ensuite retrouvées chez quatre patients avec phénotype analogue dans notre cohorte. Ces résultats confirment les résultats obtenus par d’autres équipes dans l’hypertrophie cérébrale, en étendant le phénotype à l’atteinte cutanée pigmentaire, vraisemblablement du fait de la répartition des cellules mutées dans l’organisme (Article 4). Un traitement par inhibiteur de mTOR, a été tenté chez la première patiente, sans succès sur son épilepsie rebelle. La poursuite du travail à partir de cette cohorte exceptionnelle permettra de poursuivre l’identification des bases moléculaires de ces atteintes dermatologiques rares, et de répondre aux nombreuses questions d’ordre clinique, de conseil génétique et thérapeutiques posées par les familles