Génétique

• Génétique constitutionnelle prénatale
• Génétique constitutionnelle postnatale
• Génétique somatique
• Nouvelles technologies

Eurofins Biomnis, en tant que laboratoire de biologie médicale, dispose des autorisations nécessaires à la réalisation des examens de génétique entrant dans la catégorie du dépistage prénatal, du diagnostic prénatal ou de l’étude des caractéristiques génétiques d’un individu. En outre, et pour les examens en question, ses praticiens disposent des agréments délivrés par l’Agence de la biomédecine ou ont justifié de leur compétence. Enfin, les analyses sont soumises à l’accréditation selon la norme ISO15189.

Le département de génétique humaine dispose de locaux spécifiques adaptés aux techniques d’analyse de l’ADN. Les méthodes mises en œuvre font appel à la PCR (Polymerase Chain Reaction). Selon la nature du gène étudié, les stratégies de diagnostic reposent sur les méthodes suivantes : PCR avec sondes d’hydrolyse, PCR-RFLP, PCR-SSO, méthyl-PCR, LAMP-PCR, étude de marqueurs microsatellites, séquençage.

De plus, le laboratoire Eurofins Biomnis s’est équipé de technologies récentes de type SNP-array (Single Nucleotide Polymorphism) ou « Puces à ADN » et de NGS (Next Generation Sequencing) ou « Séquençage Haut Débit ».

• La technologie SNP-array réalise une analyse globale du génome afin d’identifier des déséquilibres en gain (duplication, triplication…) ou en perte (délétion) de matériel génétique. Ces déséquilibres également appelés CNV (Copy Number Variation) peuvent être à l’origine de pathologies génétiques.
• Le séquençage haut débit, permet de séquencer simultanément des millions de fragments d’ADN d’un même échantillon.
• Il est également possible de préparer un échantillon afin de ne séquencer que les régions codantes des gènes comme dans le cas du séquençage d’exome, ou un nombre restreint de gènes, comme dans le cas des panels. Le séquençage haut débit permet alors l’identification de variations fines au niveau nucléotidique.

L’activité quotidienne du département de génétique et ses projets de développement sont assurés par une équipe pluridisciplinaire dédiée, composée de techniciens experts, responsables scientifiques, bio-informaticiens et biologistes.

Génétique constitutionnelle prénatale

Dépistage prénatal de la trisomie 21 par séquençage haut débit de l’ADN libre circulant

Dans le cas du test ADNlc T21 (test d’ADN libre circulant pour la trisomie 21), précédemment appelé DPNI (Dépistage Prénatal Non Invasif), les données générées par le séquençage permettent le dépistage de la trisomie 21 mais aussi d’autres anomalies chromosomiques fœtales. Ce test est fondé sur la présence d’ADN libre circulant d’origine fœtale dans le sang des femmes enceintes. Ses conditions de prescription et de réalisation sont encadrées par l’arrêté du 14 décembre 2018 définissant les conditions de réalisation du dépistage et du diagnostic prénatal en France.
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Diagnostic des anomalies chromosomiques fœtales

Recherche rapide des principales aneuploïdies sur prélèvements fœtaux

En cas de prélèvement fœtal (villosités choriales, liquide amniotique, sang fœtal) réalisé, nous recherchons en priorité les trisomies 13, 18 ou 21 et les anomalies des chromosomes sexuels par une technique rapide appelée QF PCR (PCR quantitative fluorescente), qui permet de rendre un premier résultat rapide en 48 h. Ce résultat sera ensuite confirmé par une analyse de cytogénétique conventionnelle (caryotype) ou une analyse chromosomique par puce à ADN (CGH array ou SNP array).

Analyse chromosomique par puce à ADN (CGH array ou SNP array)

En période anténatale, en cas de prélèvement de villosités choriales, de liquide amniotique ou de sang fœtal, une analyse chromosomique par puce à ADN (ACPA) peut être réalisée. Son indication principale est la présence de signes d’appel échographiques. Cette technique d’étude des chromosomes, pangénomique, permet de détecter des déséquilibres chromosomiques de petite taille, difficiles ou impossibles à voir sur un caryotype. Ces déséquilibres en gain (duplication, triplication,…) ou en perte (délétion) de matériel génétique sont appelés CNV (Copy Number Variation).
Le laboratoire Eurofins Biomnis est équipé d’une technologie de type SNP-array (Single Nucleotide Polymorphism), qui en plus de la détection de CNV, permet la détection de régions de perte d’hétérozygotie (LOH). La technique SNP-array permet également la détection de triploïdies ; elle peut donc être utilisée pour l’étude génétique des morts foetales.

Diagnostic des anomalies moléculaires fœtales

En cas d’antécédents familiaux de pathologie génétique grave ou en cas de signes échographiques fœtaux évocateurs, le plus souvent à la demande d’un centre pluridisciplinaire de diagnostic prénatal (CPDPN), nous proposons la recherche « en routine » par biologie moléculaire de certaines maladies génétiques.
Nous réalisons ainsi les diagnostics prénataux suivants : syndrome de l’X-fragile, mucoviscidose, syndrome de Prader Willi, syndrome d’Angelman, recherche de disomies uniparentales (principalement chromosomes 14 et 15).
De plus, dans certains cas particuliers, nous proposons la recherche de mutations spécifiques d’une pathologie génétique familiale par technique de Sanger ciblée.

Génétique constitutionnelle postnatale

Analyses pangénomiques (recherche d’anomalies génétiques sur tout le génome)

Exome

Dans les maladies rares, de nouveaux moyens diagnostiques tels que le séquençage complet d’exome, améliorent la rapidité et l’efficacité du diagnostic.

Proposée au laboratoire Eurofins Biomnis depuis 2016, cette technique permet de séquencer simultanément les régions codantes des gènes, qui contiennent plus de 95 % des mutations connues à ce jour. Fort de son expérience, le laboratoire propose cet examen pour la recherche étiologique d’une déficience intellectuelle, de troubles neurodéveloppementaux ou de désordres syndromiques, pour les tableaux cliniques ne permettant pas de s’orienter vers une recherche d’anomalie d’un gène ou d’un panel de gènes (ou résultat négatif de ces premiers tests), ou encore lors d’atteinte d’organe (rein, cœur, …).

Les avantages de cette approche sont que tous les gènes sont étudiés simultanément et que l’interprétation des résultats peut être faite en intégrant les découvertes médicales les plus récentes et ce, dans les meilleurs délais

Analyse chromosomique par puce à ADN (CGH array)

En postnatal, l’étude chromosomique par puce à ADN (SNP-array) est recommandée en première intention dans l’exploration de troubles neurodéveloppementaux, de dysmorphie faciale ou de malformations. Cette technique d’étude des chromosomes, pangénomique, permet de détecter des déséquilibres chromosomiques de petite taille, difficiles ou impossibles à voir sur un caryotype, ou CNV (Copy Number Variation).

Le laboratoire Eurofins Biomnis est équipé d’une technologie de type SNP-array (Single Nucleotide Polymorphism), qui en plus de la détection de CNVs, permet la détection de régions de perte d’hétérozygotie (LOH).

Analyses ciblées (étude d’un gène ou d’une position génomique)

Dans certains cas, les éléments cliniques permettent au médecin prescripteur de s’orienter vers une étude génétique ciblée, sur un gène précis ou une position génomique définie.

Génétique liée à l’hématologie et à l’immunochimie

Plusieurs domaines de l’hématologie sont explorés par des techniques de génétique moléculaire.

En hémostase, ces techniques s’appliquent à l’étude des facteurs constitutionnels de prédisposition à la thrombose veineuse : mutation Leiden du facteur V, mutation G20210A du gène du facteur II et mutations de la MTHFR (c.677C>T et c.1298A>C).

La surcharge en fer héréditaire la plus fréquente, l’hémochromatose de type 1, liée au gène HFE, est diagnostiquée par la mise en évidence de la mutation majeure C282Y et des mutations mineures H63D et S65C.
Les typages HLA sont réalisés pour détecter des facteurs de risque associés à diverses maladies ; les associations les plus souvent recherchées sont : pour les allèles HLA de classe I, HLA B27/spondylarthrite ankylosante, HLA A29/rétinite birdshot, HLA B51/maladie de Behçet, HLA B57:01/hypersensibilité à l’abacavir ; pour les allèles HLA de classe II : HLA DQ2 et DQ8/maladie cœliaque.

Le gène SERPINA1 de l’alpha-1-antrypsine est exploré pour rechercher les mutations S et Z, car les génotypes ZZ et SZ sont responsables de concentrations basses de la protéine, associées à un emphysème ou une hépatopathie.

Pharmacogénétique

Les explorations de pharmacogénétique concernent l’oncologie et à la psychiatrie, dans le cadre d’une médecine personnalisée.

Les fluoropyrimidines (5-FU et capécitabine) sont des anticancéreux qui entrent dans la composition de près de 60 % des protocoles de chimiothérapie pour de nombreuses tumeurs (tube digestif, pancréas, sein…) ; mais ces molécules ont des effets toxiques non négligeables, dès les premières cures de chimiothérapie. Cette toxicité est liée à un déficit de l’enzyme de dégradation des fluoropyrimides : la DPD. La recherche du risque de toxicité des fluoropyrimidines utilise une approche multiparamétrique alliant explorations génotypique et phénotypique de la DPD. En outre, lorsqu’un risque de toxicité est détecté, un ajustement de la dose de fluoropyrimidine à utiliser est proposé.

Par ailleurs, la recherche d’un polymorphisme du gène UGT1A1 aide au diagnostic du syndrome de Gilbert et permet d’estimer le risque de toxicité de l’irinotécan, autre molécule anticancéreuse, dont le métabolisme met en jeu l’enzyme UGT1A1.

Le traitement de première ligne de la dépression repose, entre autres, sur les antidépresseurs. Or, pour de nombreux antidépresseurs, la diffusion dans le tissu cérébral, conditionnant leur efficacité, est sous la dépendance d’une protéine, la P-glycoprotéine (P-gp), codée par le gène ABCB1. Le génotypage d’ABCB1 permet d’identifier les différentes formes de la P-gp qui réduisent ou favorisent la traversée de la barrière hémato-encéphalique de nombreux antidépresseurs, permettant ainsi une adaptation de la stratégie thérapeutique.

Oncogénétique

En France, près de 5 % des cancers diagnostiqués sont liés à la présence d’altérations génétiques constitutionnelles. Les individus porteurs de ces altérations ont plus de risque de développer un cancer. L’identification de ce risque plus élevé permet de proposer un programme de dépistage, des mesures préventives et des traitements proactifs adaptés.

Les deux prédispositions génétiques les plus fréquemment recherchées sont le syndrome seins-ovaires et le syndrome de Lynch.

Infertilité

Dans le contexte d’une infertilité, peuvent être recherchés en plus de la prescription d’un caryotype :

• pour les hommes, les mutations du gène de la mucoviscidose (CFTR) et une microdélétion du chromosome Y.
• pour les femmes, une prémutation du gène FMR1 en cas d’insuffisance ovarienne prématurée (ménopause précoce).

Le séquençage de l’exome est également proposé dans ces indications.

Intolérance au lactose

L’intolérance primaire au lactose est liée à l’absence ou la diminution avec l’âge de l’activité de la lactase, enzyme de dégradation du lactose, codée par le gène LCT. L’exploration d’une intolérance au lactose recherche la présence de la mutation 13910 C>T située au niveau du promoteur du gène LCT, qui permet de maintenir avec l’âge, une activité lactase compatible avec la digestion du lactose.

Troubles neurologiques

Un syndrome de l’X-fragile peut être recherché en cas de retard mental chez l’enfant ou dans certaines pathologies neurologiques de l’adulte. Nous réalisons également les recherches de syndrome de Prader Willi et du syndrome d’Angelman.

Autre

En cas de signes cliniques évocateurs, nous pouvons réaliser la recherche de la Fièvre Méditerranéenne Familiale.

Génétique somatique

Nouvelles technologies

Séquençage « long reads »

Le séquençage dit de seconde génération (NGS) est devenu une pratique courante dans les laboratoires de génétique, car la qualité du séquençage permet de détecter avec précision un grand nombre de variations génomiques. Cependant, la petite taille (centaines de bases) des lectures générées par le NGS est un inconvénient lors de la recherche de variants dans des régions répétées, de variants structuraux ou encore d’expansions de triplets. L’avènement des technologies dites de troisième génération (TGS) promet, grâce à ses lectures plus longues (N50 ~ 15-25 kb), de détecter l’ensemble de ces anomalies en une seule technique.

Le laboratoire s’est doté d’un séquenceur GridION de la compagnie Oxford Nanopore Technologies dans le cadre de divers projets de recherche. Nous avons ainsi pu démontrer la capacité d’un séquençage de génome à faible profondeur pour la détection des variants de structure (SV) et des expansions de triplets. Dans une série d’expériences de séquençages ciblés, nous avons également prouvé l’efficacité de la méthode pour la détection et le phasage de SNV et indels.

Bioinformatique

L’unité de génétique et séquençage s’appuie sur une équipe bioinformatique dédiée au développement et à la maintenance d’outils d’analyses « sur-mesure ». Fondés sur les recommandations de sociétés savantes telles que l’ANPGM, NGSdiag ou encore l’ACMG, les pipelines bioinformatiques sont exécutés sur une infrastructure interne sécurisée. Les membres de l’équipe assurent la sauvegarde des données, la traçabilité des résultats et fournissent à l’équipe scientifique les métriques permettant d’assurer le contrôle de la qualité. Parallèlement à ces analyses standardisées, les bioinformaticiens du groupe participent ponctuellement à des projets de recherche demandant une analyse complémentaire des données.