Statistiques et modèles de survie pour améliorer la connaissance d’une maladie rare, la dystrophie myotonique

Statistics and survival models to improve knowledge of a rare disease, the myotonic dystrophy

• Auteur / Autrice : Marie de Antonio
• Direction : Sandrine Katsahian, Guillaume Bassez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Épidémiologie clinique
• Date : Soutenance le 23/06/2020
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Pierre Louis de santé publique : épidémiologie et sciences de l'information biomédicale (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche des Cordeliers (Paris ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre-Yves Boëlle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Audrey Lavenu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Falissard, Jérôme Bouligand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Statistique médicale

Biomathématiques

Suivi de cohortes de malades

Myotonie atrophique

Myotonie atrophique

Myotonie atrophique

Mots clés libres

Dystrophie myotonique

Observatoire

Maladie rare

Épidémiologie

Modèles de survie

Risques compétitifs

Fragilités

Myotonic dystrophy

Registry

Rare disease

Epidemiology

Survival models

Competitive risks

Frailty

Résumé

La dystrophie myotonique (DM) est considérée comme l'une des maladies neuromusculaires les plus complexes. Bien que les travaux de recherche de ces 30 dernières années aient permis de mieux comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents, la nature de l'anomalie génétique hors norme, son expression multisystémique et son large spectre clinique ne permettent pas, à l'heure actuelle, une prise en charge optimale des patients. Mon travail a eu pour but d'approfondir les connaissances et de préciser l'histoire naturelle de cette maladie rare. La première partie du manuscrit est consacrée à la présentation de l'observatoire DM-Scope, sur lequel s'appuie tout mon travail de thèse. Après la description du concept, du fonctionnement et de la plateforme de recueil, les caractéristiques de la cohorte DM1, à partir de laquelle les analyses ont été réalisées, sont présentées : spectre clinique couvert, atteinte multisystémique, corrélations génotype/phénotype, interrelations entre les symptômes et comparaison à la dystrophie myotonique de type II (DM2). Ensuite, dans une deuxième partie, nous abordons les avancées majeures obtenues dans les DM grâce à DM-Scope et aux analyses réalisées pendant ma thèse : (i) précision de l'histoire naturelle de la maladie, notamment avec la proposition d'une nouvelle classification ; (ii) mise en exergue de facteurs déterminants du phénotype comme le genre, la taille de la mutation ou les interrelations entre les symptômes. Ces travaux ont conduit à des recommandations de soins, notamment pour la transition enfants-adultes mais aussi la validation de critères d'inclusion importants pour les essais cliniques comme le genre. DM-Scope permet d'accéder à des échantillons biologiques pour des études de recherche fondamentale et valider de nouvelles approches thérapeutiques. Il est aujourd'hui un leader à l'international et un outil incontournable dans la recherche translationnelle dans la DM. Ce concept transférable à n'importe quelle autre population, peut être utilisé pour la prise en charge d’autres maladies rares. Enfin, le développement d'un modèle de survie construit à partir de la cohorte DM de l'observatoire est présenté. Ce modèle a trois spécificités : (i) il est applicable en grande dimension, à des cas comme DM-Scope, où l'on a un nombre important de variables; (ii) il prend en compte les risques compétitifs, lorsque les patients sont exposés simultanément à plusieurs évènements. Dans notre observatoire, l'étude des décès de cause respiratoire est biaisée sans la prise en compte des évènements concurrents tels que le décès de cause cardiaque; (iii) il modélise l'hétérogénéité entre les groupes de patients (effets centres), potentiellement due à une prise en charge différente. L'analyse des données de DM-Scope nécessite cette spécificité issue des modèles à fragilité car l'observatoire est multicentrique (55 centres). Le modèle est transférable et applicable à d'autres données car de plus en plus de bases sont de grandes dimensions, la majorité des analyses de survie ont une censure liée à la survenue de l'événement d'intérêt et les études multicentriques sont de plus en plus communes.

Myotonic dystrophy (DM) is considered one of the most complex neuromuscular diseases. Although research work over the past 30 years has permitted a better understanding of its underlying molecular mechanisms, the unusual nature of its genetic anomalies, its multisystemic expression and its broad clinical spectrum do not allow, at the moment, optimal patient management. The purpose of my work was to deepen our knowledge of this rare disease and to clarify its natural history. The first part of my manuscript is dedicated to the presentation of the DM-Scope Registry, on which all my thesis work is based. After the description of the concept, the functioning and the data collection platform, the manuscript features the characteristics of the DM1 cohort, from which our analyses were conducted : the clinical spectrum covered, multisystemic impairment, genotype/phenotype correlations, interrelations between symptoms and comparison to myotonic dystrophy type II (DM2). In the second part, we focus on the major progress achieved through the existence of DM-Scope and the analyses conducted during my thesis: (i) detailing the natural history of the disease, in particular proposing a new classification; (ii) highlighting the phenotype’s determining factors such as gender, mutation size, interrelations between symptoms. This work has led to recommendations for care, in particular for the transition from child to adult, but also the validation of important inclusion criteria for clinical trials such as gender. DM-Scope provides access to available biological samples for basic research studies and validates new therapeutic approaches. DM-Scope is now a worldwide leader and an essential tool in translational research in DM. The DM-Scope concept can be transferred to any other population and can be used for care management in other rare diseases. Finally, we present the development of a survival model built from the DM-Scope cohort. This model has three specificities: (i) it is applicable to high dimensional data, in such cases as DM-Scope, where there is a large number of measurements; (ii) it takes into account competitive risks, when patients are simultaneously exposed to several events. In our registry, the study of respiratory-related deaths is biased if competing events such as heart disease deaths are not taken into account ; (iii) it models the heterogeneity between patient groups probably due to divergent care, called \og centres effects \fg{}. DM-Scope data analysis requires such specificity of frailty models due to its multicentric coverage (55 centres). This model can be transferred and applied to other data, considering the following : more and more large-scaled registries are being used ; a majority of survival analyses includes censorship caused by the occurrence of the event of interest ; multicentre studies have become increasingly common.