Mots-Clés

Génétique moléculaire RNAseq maladies rares génétiques Django Snakemake Python R

Description

• Contexte et enjeux
Les maladies rares sont définies par une prévalence inférieure à 1 personne sur 2000 en
population générale. 80% de ces maladies sont d’origine génétique ce qui correspond à
environ 7000 maladies rares touchant 3% des nouveau-nés. Il s’agit donc de maladies très
hétérogènes nécessitant des moyens importants pour le diagnostic. En effet, la prise en charge
des patients atteints de maladies rares implique de multiples analyses pour aboutir au
diagnostic de leur pathologie. Malgré l’avènement récent du séquençage d’ADN haut-débit
(exome, génome) un diagnostic moléculaire n’est confirmé que pour 50% des patients. Les
patients sont donc considérés en errance diagnostique dans l’attente d’une confirmation
moléculaire. La mise en place de technologies de séquençage haut débit (NGS) a permis de
résoudre l’étape d’identification des variations de l’ADN. Mais afin de réduire l’errance
diagnostique il faut augmenter le rendement de ces analyses en permettant de prouver l’effet
causal d’une variation dans la pathologie considérée. Notre laboratoire est référent pour
l’étude de plusieurs de ces pathologies rares (déficience intellectuelle, neurodégénérescences,
mucoviscidose, albinisme, syndrome de Rubinstein-Taybi, filaminopathie A, cardiopathies
congénitales).
L’objectif global du laboratoire de génétique moléculaire du CHU est l’amélioration
constante des stratégies mises en œuvre pour le diagnostic moléculaire des patients atteints de
maladies rares, grâce à l’adaptation de technologies issues de la recherche en génomique
fonctionnelle.
Nous développons des outils d’analyse d’expression des gènes impliqués dans les
pathologies pour lesquelles nous sommes référents. L’analyse par RNA-Seq a déjà été mise
en place dans le laboratoire avec une capture d’ARN polyA (Kit Illumina Stranded) puis
séquençage sur l’automate Illumina Next-Seq 550.
Ce stage s’intègrera dans le projet de recherche clinique « RID (Résoudre les impasses
diagnostiques dans les maladies rares : tests fonctionnels et nouvelles stratégies d’études
moléculaires des variants géniques issus du séquençage nouvelle génération.) » financé par le
CHU de Bordeaux. Ce financement permettra une analyse en RNA-Seq pour 25 patients afin
de valider le pipeline développé.A ce jour le laboratoire dispose d’un pipeline d’analyse d’exome sous docker et d’une
première version d’un pipeline d’analyse RNAseq, également sous docker. L’ensemble des
données générées est sauvegardé dans une base de données SQL et exploité via une interface
web (en cours de développement).

• Objectifs
L’objectif de ce stage est dans un premier temps de terminer le développement du pipeline
d’analyse de données de RNA-seq du projet. Ce pipeline devra être modulable et robuste pour
être mis en production pour le diagnostic. Il s’agira ensuite d’exploiter les données RNAseq
générées afin d’identifier de potentiels transcrits aberrants ou encore de mettre en évidence
une expression mono-allélique. Enfin le workflow d’analyse d’expression différentielle sera
amélioré pour l’approche quantitative et la définition de profils d’expression
dans le sang, tissu facilement accessible pour le diagnostic. De plus les données d’analyse
RNAseq devront être intégrées à l’ensemble des autres données disponibles au laboratoire
afin d’affiner au mieux le diagnostic du patient.

L'ensemble des résultats sera ensuite intégré dynamiquement à l'interface web du laboratoire.

• Pré-requis
- génétique/biologie moléculaire
- langages de programmation python, bash
- maîtriser les environnements linux et windows
- versionnage du code
- connaissance des outils standard d’analyse de données NGS
- snakemake, conda et docker sont un plus tout comme SQL