Projet de recherche phénotypes extrêmes

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1 Projet de recherche phénotypes extrêmes Anomalies du développement embryonnaire précoce : Dr Marion Gérard Service de Génétique CHU de Caen Région Basse Normandie 1

2 Introduction : Nous proposons de réaliser une étude des malformations embryonnaires précoces récurrentes de l espèce humaine, d hérédité habituellement sporadique, soit : - 10 cas d OEIS - 10 cas de syndrome du cordon court - 10 cas de coelosomie haute, pentalogie de Cantrell et assimilé - 10 cas de coelosomie moyenne - 10 cas de coelosomie basse, extrophie vésicale - 10 cas de sirénomélie - 10 cas de jumeaux monozygotes siamois - 10 cas d acardiaques Soit 80 anomalies embryologiques sévères du premier trimestre, avec une attention particulière sur les cas précédés de PMA ou stimulation de l ovulation et les cas avec gémellarité. Les patients atteints seront inclus dans l étude par les foetopathologistes, les généticiens et les obstétriciens sur une durée de deux ans. Il sera nécessaire de prélever les deux parents pour cette étude, du fait de l emploi de puce CGH array haute résolution et exome par séquençage haut débit, avec la nécessité de comparer le génome du patient atteint à celui de ses deux parents. L étude génétique proprement dite associera une étude en parallèle sur puce CGH array haute résolution, exome screening et sur une puce à méthylation. Pour l étude de la méthylation, une cohorte de tissus fœtaux témoins sera constituée, avec mise en banque de tissus congelés des mêmes termes, dans deux conditions, fœtus sains dans le cadre de sauvetages maternels (grossesses à risque psychiatriques), ou fœtus sans pathologie génétique suspectée (infections, ruptures des membranes), et fausses couches dans les cas de diabète maternel, pour connaître le pattern épigénétique lié aux troubles de la régulation glucidique. Une étude ultérieure par exome screening sera proposée dans un deuxième temps. Le rationale de cette étude est de pouvoir rechercher la cause de ces anomalies fœtales ultraprécoces, et de repérer les gènes d intérêt qui peuvent être délétés, dupliqués ou anormalement déméthylés/hyperméthylés dans ces pathologies très stéréotypées récurrentes au sein de l espèce humaine. La technique d exome screening pourra permettre de repérer également des mutations dans les gènes d intérêt. Ce type d étude n est possible que chez l homme du fait du développement des techniques d échographie du premier trimestre qui permettent de dépister ces pathologies létales et d avoir recours à une IMG précoce en cas de demande parentale. Dans les espèces animales, ces embryons malformés ne peuvent pas être repérés facilement (pas d imagerie prénatale), et non viables, sont résorbés in utero ou perdus à la naissance. Cette étude utilisant les techniques pan-génomiques actuelles vient compléter une étude débutée en 2005, par une étude de gènes candidats sur fœtus porteurs de sirénomélies, 8 cas collectés. L étude initiale n a pas trouvé de mutations sur les gènes majeurs sélectionnés, 2

3 HLXB9, SHH, PTCH, Brachyury, and CYP26A1, ce qui nous a conduits à pousser cette recherche sur des techniques pan-génomiques, avec comparaison à l ADN des parents, en bénéficiant des avancées technologiques actuelles. L élucidation du type de mécanisme moléculaire responsables de ces pathologies précoces et sévères de l embryogenèse permettra de mieux comprendre et de sécuriser au maximum les techniques de Procréation Médicalement Assistées qui sont actuellement très répandues et qui comportent un risque accru de pathologies fœtales (risque de malformation fœtale passant de 2 à 3% dans la population générale à 4 à 5% après PMA), avec un risque accru également de pathologies de la méthylation (Wiedeman Beckwith, Angelman, Prader Willi, etc ). Modalité d entrée dans l étude. Ces pathologies fœtales sévères, même récurrentes, restent très rares. Il sera probablement nécessaire de recruter rétrospectivement ces ensembles malformatifs. Néanmoins, ce type de pathologie étant habituellement sporadique sans formes familiales, de l ADN n a pas toujours été conservé, et une inclusion prospective sera également effectuée au cours de ces deux ans, sur l ensemble de la France. Pour chaque patient inclus dans l étude, il sera nécessaire de voir les parents pour leur expliquer cette étude, leur faire signer un consentement éclairé, et prélever de l ADN en parallèle pour les études pangénomiques. Le tissu fœtal sera apparié avec un tissu témoin de même origine embryologique autant que faire se peut (foie-foie, muscle-muscle), pour les études en méthylation. Il sera nécessaire de joindre un CR de foetopathologie, un arbre généalogique, et des photos numérisées de la malformation. Analyses réalisées Collection des cas index en trios Un recrutement progressif de ces 80 anomalies embryologiques sévères sera effectué en collaboration avec la SOFFOET, Société Française de Fœtopathologie, qui avait déjà participé à l étude initiale des fœtus porteurs de Sirénomélie cas d OEIS - 10 cas de syndrome du cordon court - 10 cas de coelosomie haute, pentalogie de Cantrell et assimilé - 10 cas de coelosomie moyenne - 10 cas de coelosomie basse, extrophie vésicale - 10 cas de sirénomélie - 10 cas de jumeaux monozygotes siamois - 10 cas d acardiaques 3

4 CGH array haute résolution Une analyse pangénomique en CGH array haute densité sera proposée pour dépister les délétions, même monogéniques, duplications. Exome screening Une analyse pangénomique d exome sur séquenceur à haut débit sera effectuée pour rechercher des mutations récurrentes. Analyse de la méthylation par puce Une étude par puce à méthylation sera effectuée en collaboration avec l IGBMC, institut Génétique de Biologie Moléculaire et Génétique, Unité UMR 7104/U 184 CNRS-INSERM du Pr Mandel à Strasbourg (Dr Bénédicte Gérard). Le groupe de recherche - Dr Marion Gérard, Génétique clinique, Service de Génétique de Caen du Pr ML Kottler. - Dr Nicolas Gruchy, Cytogénétique, Service de Génétique de Caen du Pr ML Kottler - Dr Nicolas Richard, Biologie Moléculaire, Service de Génétique de Caen du Pr ML Kottler - Dr Corinne Jeanne-Pasquier, foetopathologiste, CHU de Caen - Collaborateurs de la SOFFOET 4

5 En pratique : En cas d inclusion dans l étude : 1 ) Prévenir Marion Gérard à Caen - CHR Clemenceau Avenue Georges Clemenceau, Caen Cedex 9 - Tel , Secrétariat , Portable Mail : gerard-m@chu-caen.fr - Fax Adresser consentements des parents et CR foetopathologique - Numéro d anonymat et je préviens les laboratoires 2 ) Adresser les cellules en culture issues du caryotype au Dr Nicolas Gruchy au Laboratoire de Cytogénétique prénatale du Dr Leporrier au CHU Côte de Nacre, - CHU Côte de Nacre Avenue de la Côte de Nacre, Caen cedex 9 - Tel , secrétariat Fax ) Adresser prélèvements d ADN des deux parents et du fœtus en trio au Dr Nicolas Richard, dans le Service de Génétique du Pr Kottler à Caen - CHR Clemenceau Avenue Georges Clemenceau, Caen Cedex 9 - Tel , Secrétariat Fax