[PDF] Présentation PowerPoint 06-Dec-2018 Cancer types.

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Chef du Service de Génétique des Tumeurs

Département de Biologie et Pathologie Médicales Plateforme de Biopathologie Moléculaire, Unité AMMIca UMS3655-US23

Dr Etienne Rouleau

Analyses génomiques haut débit

Pourquoi étudier la génomique dans

le cancer ?

06/12/2018 TITRE DU DIAPORAMA Général 3

La tumorigenèse concerne toutes les étapes menant à la formation des tumeurs. Cette progression est essentiellement dĠpendante d'une accumulation séquentielle de mutations dans les cellules tissulaires, une partie d'entre elles ayant une capacitĠ de transformation maligne.

Stratton M

et al Nature

719-724

Tumorigénèse

Causes de mutations

Signatures mutationnelles

06/12/2018 TITRE DU DIAPORAMA Général 5

Mulplicité des altérations

génomiques Il peut exister un terrain génétique favorable au déclenchement du processus tumoral Certains virus peuvent aussi favoriser ces développements (ex. HPV)

06/12/2018 TITRE DU DIAPORAMA Général 6

Wang, Linghua, et David A. Wheeler. " Genomic Sequencing for Cancer Diagnosis and Therapy ». Annual Review of Medicine 65, no 1 (2014): 33-48.

Découverte des mutations

Séquençage de première génération

Séquençage de 1ère génération

Approche Sanger - gènes candidats

Identification des altérations majeures

(drivers)

Mutations majoritaires / hotspot

Séquençage des exons (" exomes »)

BRAF mélanome

EGFR poumon

JAK2, ALK, PIK3CA,

IDH1 glioblastome

KRAS cancer du pancréas

1973 Dr Janet Rowley LMC

1982 HRAS et cancer de la vessie

Rowley, J. D. " Letter: A New Consistent Chromosomal Abnormality in Chronic Myelogenous Leukaemia Identified by Quinacrine Fluorescence and Giemsa Staining ». Nature 243, no 5405 (1 juin

1973): 290-93.

Reddy, E. Premkumar, Roberta K. Reynolds,

Eugenio Santos, et Mariano Barbacid.

Nature 300, no 5888 (11 novembre 1982):

149-52.

Découverte des mutations

Séquençage de première génération

26 juin 2000 Consortium international public de séquençage

Human Genome Project (HGP) et son concurrent privé lancé par M. Craig Venter, Celera Genomics Corp Avril 2003 - premier génome humain entièrement séquencé.

HGP sur 15 ans : 2,7 milliards de dollars

Passage à la nouvelle génération

Microfluidique

Informatique

Découverte des mutations

͞Séquençage de masse"

Séquençage génome entier

Identification de réarrangements

Capacité : 90Gb

Ex. Prostate translocation TMPRSS2-ERG

Tomlins SA et al Science 2005 644-648

Ex. Poumon translocation EML4-ALK

Soda M et al Nature 2007 561-566

Sans sélection a priori des gènes

Capacité : 3Gb

Coût exome : 800Φ/exome

RNASeq séquençage des ARN

Identification des fusions

Meyerson M, Gabriel S, Getz G.

Advances in understanding cancer genomes

through second-generation sequencing.

Nat Rev Genet. 2010 Oct;11(10):685-96.

" Next Generation Sequencing ² NGS »

2005 premiére étude NGS, en 2016 = outil de base

Principe:

séquencée séparément et analysé informatiquement par rapport aux séquences de référence.

4 étapes: 1-

2-Sequencage

3-Bioinformatique

4-Compte rendu clinique

Liste de variants

(Polymorphisme et mutations)

Le NGS permet de produire des séquences

correspondantes à chaque clone (Read)

Séquences

brutesAlignementRecherche de polymorphismesAnnotations

ShotGun => Whole Genome / RNAseq

Capture => Exome / Panel / RNAseq ciblé

PCRmultiple=> Panel / fusion Ciblé

Copie number

(CNV)

Expression ARN

Variants

(SNV)

Translocation

(fusion) Next Generation Sequencing /Massive Parallel Sequencing Mutations Réarrangement Exome 30x =>1,5 Gb / 100x => 5Gb Genome 30x => 90 Gb / 100x => 300Gb

Detect° 50% variants 30X

Detect° 10% variants 100-500X

Detect° 1% variants >1000X

Outils et plateformes à disposition

12/6/2018 TITRE DU DIAPORAMA Général 14

Pathology and Medicine Laboratory departement - ISO15189 Molecular Pathology and Genetic Services (Dr E. Rouleau) - NGS (PGM / Illumina) - qPCR / FISH / Caryotype

Biomolecular Unit - ISO 9001(Dr. L.Lacroix)

- Activity by projet (gene panel) - GR and Collaboration Funding - National EEQ organisation

Genomic Platform (Dr.N.Droin)

- PCR, GE, CGHa, NGS (NovaSeq/Myseq) - Activity by projet (gene panel) - GR and Collaboration Funding

Integragen:

Next Seq500

Exome - RNAseq

-ICE/Mercury

Analyses moléculaires à GR

CLINICAL

CLINICAL RESEARCH

RESEARCH

Ptf

AMMICa

US23/UMS3655

Service de Génétique des Tumeurs

Germline Genetic

Dr B Bressac

Dr O Cabaret

Dr M Guillaud-Bataille

Dr E Rouleau

Oncohematology

Dr C Marzac

Pr AL Bennaceur

Molecular Solid Tumor

Dr S Cotteret

Dr L Lacroix,

Dr E Rouleau

Cytogenetic

Dr N Auger

Dr S Cotteret

Dr A Valent

Per year : 1000 somatic caryotypes

FISH : 740 hematology / 640 solid tumor

Molecular cytogenetique (>100)

Per year : 950 patients

2300 samples Per year : 1600 patients

NGS panel 1006

Sanger 200 - MSI 154

HRD panel 195

Endopredict 160

ctBRAF/BRAF Idylla 140 Per year : 3071 patients (2017) (index 2279 / test 792 )

Breast / ovarian 1071

Melanoma 630

Renal 309

Pancreas 76

Colorectal 42

Molecular Pathology

Somatic Genetic

40 persons with 9 biologists, 1 bioinformatic person, 3 engineers and 27 technicians

Clinical activities

YTechnologies

CLINICAL RESEARCH : RESEARCH platforM

NovaSeq

MP tumeurs solides

2014201520162017

Tiss-TGS5268958111059

cfDNA-TGS182596420560 cfDNAddPCR000114

CytoScan0479424450

OncoScan0024281

WES11483238255

RNAseq111296349395

Sans

WES/RNAseq

Sans

WES/RNAseq

SNPa

Délai < 10jrs (8,2 pour moscato)

Responsable : Ludovic Lacroix

Biologistes : S Cotteret, N Auger, E Rouleau

15 personnes : 4 biologistes, 9 techniciens, 2

ingénieurs

MP Hématologie

18

Secteur 7 / 12

ͻ158 réceptions

104 LNH-EP1

54 Achile

Secteur 8

ͻ166 edžtractions d'ADN

56 échantillons à + 30% CT

52 cfDNA

58 échantillons (non tumoral)

Secteur 9

ͻ141 librairies

validées

68 librairies tumorales

25 librairie " normales »

48 librairies sur cfDNA

Secteur 14

ͻ55 CR générés

pour LNH-EP1 Activité de médecine personnalisée en Hémato n° RTProjet201520162017

RT09413S-Hemo907133

RT09613EISAI*22/ /

RT15313Servier_LLC3120

RT07614Titrage NPM-ALK627554

RT11514LNH-EP14783104

RT11814R&D NGS050

Seq Waldenstrom*60/ /

RT12014MDS*6/ /

RT05716ACHILE_ADNcirculant145454

RT09216Epi-RCHOP/636

RT09216CeVi/2018

RT09516Sarcomes//5

RT01017Myeloide_PCRdigitale/453

TOTAL:304371307

* projet académiquet et industriel de séquençage

Contrat Industriel :

n° RTProjet201520162017

RT11015MCL CD70/CD2742

(1 exp) 42
(1 exp) 84
(2 exp)

Dr. V.Camara

Implication dans le projet France Génomique

Un LGM par

périmètre universitaire 19

Size matters

Genome

3,000,000,000 base pairs Exome

30,000,000 base pairs

(20,000 protein-coding genes)

Etude ciblée

Qq gènes

GENOME : 3,4 billion bases (Gb)

EXOME : 1% du génome 30Mb

>26 000 GENES

¾Production de nombreuses informations

génomiques

Cancer Genes

Panel (CGP)

0 to 20 variants

10-30 genes 400 genes

Diagnostic

PTF de

génétique

Exome (WES)

30 to 800 variants

Clinical research

PTF de Recherche

translationnelle/clinique

Genome (WGS)

X * 1000 variants

(Clinical) Research

France Médecine

Génomique 2025

Outils

Outils

FGFR1 amplification

Nature du matériel étudié

Tissu congelé - biopsie dédiée

Tissu fixé et inclus en paraffine (FFPE)

Prélèvement sanguin - constitutionnel

Plasma - ADN circulant

24

Importance du prélèvement

Adequate Biopsies Inadequate Biopsies

Squamous Cell Ca Adenocarcinoma Necrosis Fibrosis

ADN circulant

Principe de la médecine

personnalisée

Interprétation des variants

" actionabilité »

Gene alterations were considered

function, taking into account of gain or loss of function and when targetable directly or their pathway upstream or downstream

Modèle du cancer du poumon

Tsao J Thorac Oncol 2016

Biomarker Need for standard drug :

EGFR mutations (KRAS mutation?) BRAF/MET/MEK1/HER2 mutations

ALK / ROS 1 fusions MET/ HER2 Amplification

RET fusion ; NTRK1 fusion

Molecular profiling

Identification of the molecular

alteration

Targeted therapy according

to the molecular profile

Tumor Specimen

Concept de Médecine Personnalisée

André et al. ASCO 2013

Le concept de " Precision Medicine » change du paradigme basé sur la classification essentiellement histologique des cancers vers une classification moléculaire des cancers. Théranostique=>Méd. Stratifiée=>Méd. personnalisée=>Méd. de Précision

FGFR1 amplification

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