Détection et contribution de variants rares constitutionnels dans les formes précoces de cancer du sein : Apports du Séquençage de Nouvelle Génération.

Detection and contribution of rare constitutional variants in early forms of breast cancer

• Auteur / Autrice : Jean-Christophe Thery
• Direction : Thierry Frébourg
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moleculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 19/12/2019
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : Normande de Biologie Intégrative, Santé, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cancer and Brain Genomics (Rouen ; 2022-....) - Génomique et Médecine Personnalisée du Cancer et des Maladies Neuropsychiatriques / GPMCND
• Partenaire(s) de recherche : Établissement de préparation : Université de Rouen Normandie (1966-....)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Di Fiore
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Frébourg, Frédéric Di Fiore, Brigitte Bressac-de Paillerets
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédérique Penault-Llorca, Marie-Pierre Buisine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancérogenèse

Séquençage à haut débit

Cancer du sein

Mots clés libres

Cancer du sein précoce

Séquençage de nouvelle génération

Séquençage complet d’exome

Panel de gènes

Variants de novo

Variants en mosaïques

Very early-onset breast carcinoma

Next-generation sequencing

Whole Exome Sequencing

Genes panel

De novo variants

Mosaïc variants

Résumé

Si le syndrome de prédisposition héréditaire au cancer du sein et de l’ovaire constitue uneentité reconnue et supportée par l’identification de variations délétères sur les gènes BRCA1,BRCA2, PALB2, RAD51C et RAD51D, et si le cancer du sein de la femme jeune (avant 31 ans) estintégré dans le spectre du syndrome de Li-Fraumeni lié aux altérations de TP53, une large fractiondes patientes adressées en consultation d’oncogénétique pour ce motif demeure orpheline dediagnostic moléculaire. La connaissance du génome humain et l’avènement du séquençage denouvelle génération ont permis des avancées considérables, notamment dans l’observation de latrès grande variabilité du génome et de la survenue de variations de novo.Nous avons ainsi appliqué ces outils et ces concepts au cancer du sein de la femmejeune, afin de tenter d’identifier de nouveaux déterminants moléculaires constitutionnels. Dansune première approche basée sur la réalisation d’exomes soustractifs pour des trios parents- enfant, nous avons recherché des variants de novo délétères et effectivement identifié un variantrare de novo et délétère sur le gène INHBA dans le contexte d’un cancer de l’ovaire chez unejeune femme. Cette approche n’a cependant pu être reproduite dans le contexte d’un cancer dusein précoce. Nous avons également tenté une approche par exomes comparatifs dans unefamille remarquable avec survenue de cancers du sein précoces sur trois générations, sansvariation délétère identifiée commune à ces individus. Dans une seconde approche basée surun panel de 201 gènes impliqués dans la cancérogenèse, nous avons tenté d’identifier desvariants délétères ou des enrichissements en variants rares dans une cohorte de cancers du seinprécoces. Nous avons identifié une variation en mosaïque de TP53, sans autre détection devariations formellement délétères parmi 30 patientes atteintes de cancers du sein avant 31 ans.Un enrichissement non significatif en variants rares affectant les voies de la réparation de l’ADN aété néanmoins mis en évidence, suggérant des études plus larges ciblant ces voies. Enfin, nousavons recherché spécifiquement des variants de novo en mosaïque de TP53 dans lecontexte du cancer du sein de la femme jeune ou de cancers pédiatriques, et démontré ainsi laprévalence relativement importante de ces évènements. Ces observations supportent la nécessitéd’user d’un séquençage de forte profondeur et de ne pas restreindre les indications d’analyses deTP53 aux seules situations familiales évocatrices.

Despite previous identifications of deleterious variants on BRCA1, BRCA2, PALB2,RAD51C and RAD51D supporting the hereditary breast and ovarian cancer syndrom, and thecontribution of TP53 mutations in very early-onset breast carcinomas, a large fraction of patientssuggestive of Medelian disease remains without molecular diagnosis. In the past years,sequencing of the Human genome and next-generation sequencing offered major advances, inparticular in the field of genome variability and de novo variants.We applied these new tools and concepts in the context of very early-onset breastcarcinomas, in order to identify new molecular germline determinants. First, we dealt withsoustractive exomes, in parents - child trios, and succeed in the identification of a deleterious denovo variant in the INHBA gene, in the context of very early-onset of ovarian cancer. However, wehave failed with this approach in a second trio with an index affected by early-onset breastcarcinoma. We also tried a comparative exome sequencing approach in a remarkable pedigreewith multiple probands affected by early-onset breast carcinomas, without identification of ashared deleterious variant. Secondly, we used a home-made 201 genes panel assuming thatgenes somatically affected in cancers might be altered in inherited conditions. We analyzed acohort of very early-onset breast carcinomas, and identified a mosaic TP53 variation. Moreover,we identified some interesting candidate variants and observed a non-significant trend of rarevariants enrichment in the DNA repair pathway. Finally, we designed a specific TP53 gene capturein order to detect mosaic variants in pediatric cancers and very early-onset breast carcinomas.We confirmed the clinically significant prevalence of these alterations, which support TP53analysis in these conditions even in sporadic presentations.