Conception et développement d’un système d’aide au diagnostic clinique et génétique des rétinopathies pigmentaires

Design and development of a support system for clinical diagnosis and genetic retinitis pigmentosa

• Auteur / Autrice : Maxime Hebrard
• Direction : Christian Hamel, Isabelle Mougenot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 20/12/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences de Montpellier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Hamel, Isabelle Mougenot, Marie-Dominique Devignes, Christophe Béroud, Ségolène Aymé, David Geneviève
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marie-Dominique Devignes, Christophe Béroud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs génétiques

Photorécepteurs (molécules)

Diagnostic moléculaire

Dégénérescence rétinienne

Aspect moléculaire

Génétique

Rétinite pigmentaire

Mots clés libres

Maladies génétiques

Diagnostic

Maladies rares

Ophtalmologie

Ontologie

Base de connaissance

Genetic Diseases

Diagnosis

Rare Diseases

Ophtalmology

Ontology

Knowledge Base

Résumé

Le diagnostic des rétinopathies pigmentaires pose différents problèmes, au niveau clinique comme au niveau moléculaire. En premier lieu, il s'agit de maladies rares, la faible prévalence de chaque pathologie à l'échelle de la population mondiale rend difficile leur étude. En second lieu, la caractérisation phénotypique de ces maladies est délicate car les symptômes qui en découlent s'avèrent très similaires. De manière liée, l'œil et le processus de la vision s'avèrent complexes et impliquent les produits d'expression de nombreux gènes. Ainsi, bien que les rétinopathies soient majoritairement monogénique et respectent le modèle d'hérédité mendélienne, les causes génétiques des maladies sont variées. Sur la base de ce double constat, nous proposons deux approches méthodologiques complémentaires menant à une meilleure compréhension de ce groupe de pathologies. Une première approche a pour finalité l'acquisition du jeu exhaustif des gènes impliqués. Les travaux portent sur l'exploitation des puces de génotypage. Nous effectuons une étude de liaison génétique entre les variations ponctuelles et les pathologies. Une seconde approche porte sur la représentation des connaissances associées aux phénotypes cliniques. Un composant ontologique est construit afin d'expliciter les savoirs nécessaires au diagnostic. Les données collectées sur le long terme par les experts sont étiquetées au travers de termes organisés au sein d'un thésaurus dédié. Les profils cliniques des patients et des maladies sont manipulés sous forme de collections de caractéristiques et comparés au moyen d'une mesure de similarité adaptée. L'objectif est alors de proposer un système d'aide au diagnostic.

Diagnosis of retinitis pigmentosa could be difficult regarding both to clinics or molecular issues. Firstly, there are rare diseases, so the prevalence of each pathology in the world population is very low. Secondly, the symptoms of diseases are very similar, so their phenotypic characterization is hard. Moreover, the eye and the visual process are complex and numerous genes' products are implicated. Although retinopathies are mainly monogenic and mendelian inherited diseases, the polymorphisms involved in these diseases are very diverse.These both observations lead us to develop two complementary methodological approaches in a view to better understand the retinopathies.The first approach aims to identify all the genes involved in the diseases using genotyping chips. For this purpose, we studied genetic linkage between single nucleotide variations and pathologies. The second approach leads to the representation of clinical knowledge. An ontological compound was built to make explicit the knowledge involved in the process of diagnosis. The data previously collected by experts were labeled by terms that were organized in a specific thesaurus. The clinic profiles of the patients and diseases were handled as features collections and were compared by similarity calculations. The goal of this work is to build a knowledge-based system for diagnosis.