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Le traitement de la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) de l’enfant, une affection d'origine maligne des cellules progénitrices lymphoïdes, s’est considérablement amélioré au cours des dernières décennies. En effet, le taux de succès du traitement a dépassé 90% dans des conditions favorables. Cependant, des toxicités liées au traitement peuvent être fatales et entrainer l’interruption ou la cessation du traitement. L'allergie, la pancréatite et la thrombose sont des complications fréquentes du traitement de la LLA et sont associées à l'utilisation de l'asparaginase (ASNase), tandis qu’une toxicité fréquente due à la vincristine (VCR) induit la neuropathie périphérique (VIPN). Étant donné que l’ajustement du schéma posologique afin d’augmenter l'efficacité et diminuer la toxicité est un processus sensible, ceci demeure un défi majeur dans plusieurs protocoles de traitement. La pharmacogénétique étudie comment des altérations de la composante génétique peuvent influer sur la variabilité interindividuelle observée dans la réponse au traitement. Une meilleure compréhension de la base moléculaire de cette variabilité pourrait améliorer considérablement les résultats du traitement, en permettant la personnalisation de ce dernier en fonction du profil génétique du patient. Des études récentes suggèrent l’avantage d’appliquer l’analyse de l’exome à la découverte de variants associés à des traits humains complexes ainsi qu’à des phénotypes de réactions médicamenteuses. L'objectif de notre travail était d'utiliser les données de séquençage pour réaliser des études d'association à l'échelle de l'exome, y compris des étapes de filtrage et de validation, afin d'identifier de nouveaux variants génétiques susceptibles de moduler le risque de développer des complications associées à ASNase et à VIPN. Douze SNP étaient associés à des complications due à l’ASNase dans la cohorte initiale, dont 3 étaient associés à une allergie, 3 à une pancréatite et 6 à une thrombose. Parmi ceux-ci, les variants rs3809849, rs11556218 et rs34708521 des gènes MYBBP1A, IL16 et SPEF2 respectivement ont été associés à des complications multiples et leur association à une pancréatite a été répliquée dans une cohorte de validation indépendante. En ce qui concerne la VCR, trois variantes ont été associées à la modulation du risque de VIPN: rs2781377 dans SYNE2, rs10513762 dans MRPL47 et rs3803357 dans BAHD1. Nous démontrons également le puissant effet combiné de la présence de plusieurs variants de risque pour chacune des toxicités étudiées et fournissons des modèles de prédiction du risque pour la pancréatite et le VIPN basés sur la méthode d’évaluation du risque génétique pondérée et qui ont été validés à l’interne. De plus, étant donné une association du polymorphisme du gène MYBBP1A avec de multiples issus de traitement, nous avons cherché à comprendre comment cette altération génétique se traduit par des variabilités de réponse aux traitements à l’ASNase. En utilisant la technique CRISPR-CAS9 pour induire l'inactivation de gènes dans des lignées cellulaires cancéreuses PANC1 (pancréatiques) nous avons testé la différence de viabilité entre les cellules inactivées et les cellules du type sauvage à la suite de la suppression du gène et du traitement par ASNase. Nos résultats suggèrent un rôle fonctionnel de ce gène dans la modulation de la viabilité, de la capacité de prolifération et de la morphologie des cellules knock-out, ainsi que dans leur sensibilité à l'ASNase, et plaident en outre pour que le gène influence l’issus du traitement de la LLA par ASNase. Le présent travail démontre que l’utilisation de l’approche de séquençage de l’exome entier dans le contexte d’une étude d’association à l’échelle de l’exome est une stratégie valide « sans hypothèse » pour identifier de nouveaux marqueurs génétiques modulant l’effet du traitement de la LLA de l’enfant, et souligne l’importance de l'effet synergique de la combinaison des locus à risque., Treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL), a malignant disorder of lymphoid progenitor cells has improved significantly over the past decades and treatment success rates have surpassed 90% in favorable settings. However, treatment-related toxicities can be life-threatening and cause treatment interruption or cessation. Allergy, pancreatitis and thrombosis are common complications of ALL treatment associated with the use of asparaginase (ASNase), while vincristine-induced peripheral neuropathy (VIPN) is a frequent toxicity of vincristine (VCR). It is a sensitive process and a constant struggle to adjust the dosing regimen to ensure maximum efficacy and minimum toxicity. Pharmacogenetics studies show alterations in the genetic component between individuals can influence the observed variability in treatment response. A better understanding of the molecular basis of this variability in drug effect could significantly improve treatment outcome by allowing the personalization of ALL treatment based on the genetic profile of the patient. Emerging reports suggest the benefit of applying exome analysis to uncover variants associated with complex human traits as well as drug response phenotypes. Our objective in this work was to use available whole-exome sequencing data to perform exome-wide association studies followed by stepwise filtering and validation processes to identify novel variants with a potential to modulate the risk of developing ASNase complications and VIPN. Twelve SNPs were associated with ASNase complications in the discovery cohort including 3 associated with allergy, 3 with pancreatitis and 6 with thrombosis. Of those, rs3809849 in MYBBP1A, rs11556218 in IL16 and rs34708521 in SPEF2 genes were associated with multiple complications and their association with pancreatitis was replicated in an independent validation cohort. As for VCR, three variants were associated with modulating the risk of VIPN: rs2781377 in SYNE2, rs10513762 in MRPL47 and rs3803357 in BAHD1. We also demonstrate a strong combined effect of harbouring multiple risk variants for each of the studied toxicities, and provide internally-validated risk-prediction models based on the weighted genetic risk score method for pancreatitis and VIPN. Furthermore, given the association of the polymorphism in MYBBP1A gene with multiple treatment outcomes, we aimed at understanding how this genetic alteration translates into differences in ASNase treatment response through cell-based functional analysis. Using CRISPR-CAS9 technology we produced gene knockout of PANC1 (pancreatic) cancer cell-lines and tested the difference in viability between the knockouts and wild-type cells following gene deletion and ASNase treatment. Our results suggest a functional role of this gene in modulating the viability, proliferation capacity and the morphology of the knockout cells as well as their sensitivity to ASNase and further advocates the implication of the gene in influencing the outcome of ALL treatment with ASNase. The present work demonstrates that using whole-exome sequencing data in the context of exome-wide association study is a successful “hypothesis-free” strategy for identifying novel genetic markers modulating the effect of childhood ALL treatment and highlights the importance of the synergistic effect of combining risk loci.

Spinal muscular atrophy (SMA) is a genetic neuromuscular disease of varying severity, resulting from homozygous inactivation of the SMN1 gene. The detection of heterozygotes is based on the determination of the copy number of the SMN1 gene by quantitative techniques, such as QMPSF or MLPA. However, these techniques are faced with the existence of duplications in cis of the SMN1 gene in the general population. Indeed quantitative techniques do not allow us to know the phase of the SMN1 genes. Variants associated with duplications in cis of this gene have been identified in the Ashkenazi Jewish as well as in the Spanish population, suggesting a possible utility for genetic counseling. Objectives : We have replicated previous associations studies between two variants and duplications in cis of the SMN1 gene to a sample of the population of subjects analyzed at the Rouen University Hospital, in order to determine the parameters of sensitivity and specificity of this association in the population of our study. We investigated whether these variants could also be associated with duplications in cis of the SMN2 gene. Materials and methods : 199 subjects were classified into subgroups according to their genotype : 1+0, 1+1, 2+0, 2+1, 3+0, 2+2. We established their genotype at the loci of the two variants of interest, using a SNapShot technique and an Amplidex PCR/CE SMN1/2 kit. We considered 2 groups : the group "dup in cis" (genotypes 2+0, 2+1, 3+0, 2+2) and "absence of dup in cis" (genotypes 1+0 and 1+1). We evaluated the difference in the proportions of variants between the "dup in cis" and "absence of dup in cis" groups by an exact Fisher test and calculated the values of Se, Sp, VPP, VPN of the variant detection test. Results : The group "dup in cis" is significantly enriched in sought-after variants compared to the group "absence of dup in cis" (P = 1.6 . 10-7). Se is 17 %, Sp is 100 %, VPP 100% and NPV 92% to 94%. The variants sought are not associated with cis duplications of the SMN2 gene. Discussion and conclusion : The low value of Se does not make it possible to definitively eliminate a duplication in cis of the SMN1 gene in a relative carrying 2 copies of this gene, analyzed in the care of genetic counseling. It is therefore necessary to continue to analyze the spouse of a relative with SMA in the event of a parental plan. We could however integrate the search for variants into the analysis of the number of copies of the SMN1 gene in order to refine the calculation of the residual risk. We can consider sequencing or mapping techniques on long gDNA fragments (molecular combing, digital PCR, Bionano and Nanopore technologies) to assess the duplications in cis of the SMN1 gene while anticipating their possible lack of resolution to distinguish genes SMN1 and SMN2.; L'amyotrophie spinale proximale (SMA) est une maladie neuromusculaire d'origine génétique de sévérité variable, résultant d'une inactivation homozygote du gène SMN1. Le dépistage des hétérozygotes repose sur la détermination du nombre de copies du gène SMN1 par des techniques quantitatives telles que la QMPSF ou la MLPA, mais ces techniques sont confrontées à l'existence de duplications en cis du gène SMN1 dans la population générale. Elles ne permettent pas de connaitre la phase des gènes SMN1. Des variants associés à des duplications en cis de ce gène ont été mis en évidence dans la population juive ashkénaze et espagnole suggérant une possible utilité pour le conseil génétique. Objectifs : Nous avons répliqué les études d'associations entre les variants et les duplications en cis du gène SMN1 à un échantillon de population de sujets analysés au CHU de Rouen, afin de déterminer les paramètres de sensibilité et de spécificité de cette association dans la population de notre étude. Nous avons cherché à savoir si ces variants pouvaient également être associés aux duplications en cis du gène SMN2. Matériel et méthodes : 199 sujets ont été classés en sous-groupes selon leur génotype : 1+0, 1+1, 2+0, 2+1, 3+0, 2+2. Nous avons établi leur génotype aux locus des deux variants d'intérêt, par SNapShot par un kit Amplidex PCR/CE SMN1/2. Nous avons considéré 2 groupes : le groupe "dup en cis" (génotypes 2+0, 2+1, 3+0, 2+2) et "absence de dup en cis" (génotypes 1+0 et 1+1). Nous avons évalué la différence de proportions de variants entre les groupes "dup en cis" et "absence de dup en cis" par un test exact de Fisher et calculé les valeurs de Se, Sp, VPP, VPN du test de détection des variants. Résultats : Le groupe "dup en cis" est significativement enrichi en variants recherchés par rapport au groupe "absence de dup en cis" (P = 1,6 . 10-7). La Se est de 17 %, la Sp de 100 %, la VPP de 100 % et la VPN de 92 % à 94 %. Les variants recherchés ne sont pas associés aux duplications en cis du gène SMN2. Discussion et conclusion : La faible valeur de Se ne permet pas d'éliminer de façon certaine une duplication en cis du gène SMN1 chez un apparenté porteur de 2 copies de ce gène, analysé dans le cadre d'un conseil génétique. Il est donc nécessaire de continuer à analyser le conjoint en cas de projet parental d'un apparenté atteint de SMA. Nous pouvons toutefois intégrer la recherche des variants à l'analyse du nombre de copies du gène SMN1 afin d'affiner le calcul du risque résiduel. Nous pouvons envisager des techniques de séquençage ou de cartographie sur des fragments d'ADNg longs (peignage moléculaire, PCR digitale, technologies Bionano et Nanopore) pour objectiver les duplications en cis du gène SMN1 en anticipant toutefois leur possible manque de résolution pour distinguer les gènes SMN1 et SMN2.

La Guadeloupe est actuellement confrontée à de nombreux dérèglements environnementaux d'origine naturelle et anthropique. Les associations environnementalistes jouent un rôle essentiel dans la protection de la nature, l'amélioration du cadre de vie et la sensibilisation de la population, mais elles sont soumises à des contraintes qui entravent leurs activités. Dans ce contexte, l'objectif de cette étude a été, d'une part, de réaliser un diagnostic de la structure et du fonctionnement de ces associations et, d'autre part, de proposer des éléments factuels en vue d'améliorer leur efficacité et leur visibilité dans la société de Guadeloupe. Le diagnostic a été basé sur l'analyse de la liste des 121 associations environnementalistes fournie par la Direction de l’Équipement, de l'Aménagement et du Logement ( DEAL Guadeloupe), la recherche sur Internet des sites Web des associations, et la réalisation des enquêtes sur un échantillon de 28 associations, sélectionnées par leur objet (analyse typologique) et par l'information obtenue sur les sites Web. Nous nous sommes fondé sur ce diagnostic afin de proposer la construction d'un réseau "possible", incluant quelques-unes des associations enquêtées, en détaillant les aspects jugés clés de son organisation. Nous avons constaté que la taille des associations (nombre d'adhérents) est un bon indicateur de leur structure et leur fonctionnement. Elle détermine leur objet, leur niveau de professionnalisation (technicité), le type et le nombre de difficultés retrouvées. Les petites et moyennes associations (

L’analyse des gènes responsables de formes mendéliennes de CCR reste parfois négative chez des patients présentant un Cancer ColoRectal (CCR) de survenue très précoce, situation clinique pourtant suggestive d’un déterminisme génétique fort. Plusieurs études ont suggéré la contribution de variants rares affectant des gènes de réparation de l'ADN au déterminisme du CCR mais le manque de significativité statistique à l’échelle de l’exome limite l'interprétation de ces résultats. Afin de déterminer la contribution des variations génétiques rares affectant la réparation de l'ADN au CCR, nous avons séquencé par Next Generation Sequencing (NGS) un panel de 201 gènes impliqués dans le cancer chez 84 patients atteints de CCR très précoce d'origine française rigoureusement sélectionnés (CCR diagnostiqué jusqu’à l'âge de 32 ans, exclusion du syndrome de Lynch et des polyposes adénomateuses et hamartomateuses). Nous avons également séquencé l’exome de 93 patients, sélectionnés selon les mêmes critères, et de 567 témoins FREX (French Exome Project). Nous avons filtré les variants rares prédits pathogènes, affectant les 201 gènes du cancer ou les 296 gènes de réparation de l'ADN selon l’analyse réalisée, et nous avons comparé leurs fréquences relatives entre les cas et les témoins. À l’aide d’un test statistique de charge en variants (Burden test SeqMeta), nous avons obtenu un Odds Ratio (OR) de 1,412 (p = 0,165) pour les variations Loss of Function (LOF) rares (Minor Allele Frequency, MAF < 1%) affectant les gènes de la réparation de l’ADN, et un OR de 1,681 (p = 0,017) pour les variations LOF très rares (MAF < 1‰). L’effet observé est plus fort lorsque le test est restreint aux variants très rares affectant le système de réparation des liaisons inter-brins (Inter-strand CrossLink, ICL), avec un OR de 5,88 (p = 0,012). Fait remarquable, la comparaison de la cooccurrence d'au moins deux variations LOF très rares affectant la réparation de l'ADN entre patients et témoins donne un OR de 7,196 (p = 0,077). Ces résultats posent la question de la contribution de la voie ICL au CCR et de la place de l’oligogénisme, basé sur l'effet cumulatif de plusieurs variations affectant en particulier la réparation de l'ADN, dans la prédisposition au CCR.

We present statistical methods based on matrix factorization problems. A first method allows efficient inference of population structure from genetic data and including geographic proximity information. A second method corrects the association studies for confounding factors. We present in this manuscript the models, as well as the theoretical aspects of the inference algorithms. Moreover, using numerical simulations, we compare the performance of our methods with those of existing methods. Finally, we use our methods on real biological data. Our methods have been implemented and distributed as R packages: tess3r and lfmm., Nous présentons des méthodes statistiques reposant sur des problèmes de factorisation matricielle. Une première méthode permet l'inférence rapide de la structure de populations à partir de données génétiques en incluant l'information de proximité géographique. Une deuxième méthode permet de corriger les études d'association pour les facteurs de confusion. Nous présentons dans ce manuscrit les modèles, ainsi que les aspects théoriques des algorithmes d'inférence. De plus, à l'aide de simulations numériques, nous comparons les performances de nos méthodes à celles des méthodes existantes. Enfin, nous utilisons nos méthodes sur des données biologiques réelles. Nos méthodes ont été implémentées et distribuées sous la forme de packages R : tess3r et lfmm.

The aim of forage crop breeding is to create improved material by selection based on repeated phenotypic observations in one or more environments. High-throughput NGS applications such as genotyping-by-sequencing (GBS) or SNP chips facilitate genotyping of a large number of plants with ten thousands of markers for an “affordable” price. Simultaneously, advanced statistical methods have been developed to find correlations between genotyping and phenotyping data. The question now is how to optimize the use of molecular markers in breeding programs to go further, faster, and cheaper than classical breeding schemes. Here, we report on the discussions held at the workshop on association studies and genomic selection, held during the 31st symposium of the Eucarpia section on Forage Crops and Amenity Grasses.