Situa1on et besoins en cancérologie alain.viari@inria.fr
cancer : maladie du génome Theodor Boveri (1862-1915) chromosomes = support matériel de l hérédité (+ SuKon) hypothèse: cellule tumorale - > dérèglement des chromosomes (1902)
cancer : maladie du génome Theodor Boveri (1862-1915) chromosomes = support matériel de l hérédité (+ SuKon) hypothèse: cellule tumorale - > dérèglement des chromosomes (1902)
cancer : maladie du génome Theodor Boveri (1862-1915) chromosomes = support matériel de l hérédité (+ SuKon) hypothèse: cellule tumorale - > dérèglement des chromosomes (1902) ex: cancer du sein (HER2+) chr 17
cancer : maladie du génome from StraKon et al. 2009
cancer : maladie du génome from StraKon et al. 2009 - > conséquence du dérèglement - > à l origine du dérèglement - > conséquence du traitement oncogènes (amplifiés/ac1vés) gènes supresseurs de tumeurs (délétés/mutés/réprimés) gènes de répara1on de l ADN (délétés/mutés/réprimés)
cancer : séquençage SNP SNP SNP Tumeur human ref. genome
cancer : séquençage SNP SNP SNP Tumeur 3. 10 9 Germline (SNP) ~ 10 7 Soma1c ~ 10 3-10 4 Driver ~ 1-10 human ref. genome
cancer : séquençage SNP SNP SNP Tumeur Normal 3. 10 9 Germline (SNP) ~ 10 7 Soma1c ~ 10 3-10 4 Driver ~ 1-10 human ref. genome
cancer : séquençage SNP SNP SNP Tumeur Normal 3. 10 9 Germline (SNP) ~ 10 7 Soma1c ~ 10 3-10 4 Driver ~ 1-10 from StraKon et al. 2009 human ref. genome aken1on: il existe aussi des muta1ons germinales qui confèrent une suscep1bilité (ex BRCA1/2) =>
cancer : séquençage SNP SNP SNP Tumeur Normal 3. 10 9 Germline (SNP) ~ 10 7 Soma1c ~ 10 3-10 4 Driver ~ 1-10 from StraKon et al. 2009 human ref. genome aken1on: il existe aussi des muta1ons germinales qui confèrent une suscep1bilité (ex BRCA1/2) =>
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons? from Meyerson et al. 2010 SNV CNV SV
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons?? carte d iden1té génomique de la tumeur 1 CNV ex: cancer du sein 17 SV SNV 11 8
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons?? Next Genera1on Sequencing ADN ARN Genome complet Exome Ciblé RNASeq (2x) 3 Gb 2% génome quelques gènes transcrits expr. muta1ons soma1ques variants structuraux signatures muta1onnelles muta1ons soma1ques et cons1tu1onnelles variants épissage expression Recherche Diagnos1c Recherche
NGS en cancérologie : quel besoins types en d informa1ons (bio)informa1que? Recherche Diagnos1c WGS Ciblé gros volumes volumes modérés Algorithmique Sta1s1ques - indexa1on rapide - appel de variants - appel de variants - contrôle qualité Ges1on de Données - BD spécialisées big data (NoSQL) - Orchestra1on - Cer1fica1on Infrastructures - Calcul HPC - Stockage & réseaux - Protec1on/ Confiden1alité
WGS NGS en volumétrie cancérologie : quel types d informa1ons? par pa1ent (normal+tumoral en ~ 50x) QC Alignment Cumula1ve cpu 1me Muta0ons Indels ~ 100 h cpu Hiseq 2000 ~ 1 To Cumula1ve storage => nécessité d une architecture dédiée (cluster de calcul, cloud) ex: OICR ~ 6000 cœurs / 2.5 Po stockage / Fibre 10 Gbits/s
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons? NGS en cancérologie : les projets interna1onaux TCGA essen1ellement US / ~ 50 pathologies / 100 à 1000 pa1ents / path. surtout WES et RNAseq
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons? NGS en cancérologie : les projets interna1onaux ICGC interna1onal / ~ 50 pathologies/ 100 à 500 pa1ents / path. WGS / WES et RNASeq INCa/INSERM - Sein (HER2) - Prostate - Carcinosarcome - Foie - Re0noblastome - Sarcome Ewing - Leiomyosarcome
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons? NGS en cancérologie : le plan cancer 3 généralisa1on du NGS diagnos1c (ciblé) médecine personnalisée / stra1fiée actuellement ~ 20 plateformes // pb de normalisa1on des process (incluant la bioinfo), eval. du bénéfice extension ciblé - > WES / WGS 100.000 pa1ents / an => ~ 1 exabyte / an!
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons? et le cloud dans tout ça? aspects WGS - surtout pour le calcul - stockage discutable (gros volumes limite de la BP réseau?) aspects Diag (ciblé, WES) - hétérogénéité des resources admin/calcul/stockage dans les hopitaux - la virtualisa1on comme moyen de normalisa1on des pipelines - mais... aspects règlementaires plus délicats (DSI bunkerisées pas trop chaudes pour le cloud...) la différence s estompe => on va devoir gérer les éléphants masqués
NGS en cancérologie : quel types d informa1ons cumulonumbio? 2015 Merci à vous et aux membres de la plateforme de bioinfo Synergie- Lyon- Cancer Anthony Ferrari, Janice Kielbassa, Vincent Letexier, Anne- Sophie Ser1er, Emilie Sohier, Emilie Thomas, Laurie Tonon, Valérie Vautrin, Jean- Philippe Villemin et les nouveaux...