Projets proposés pour un M2 de génétique

Projets proposés pour un M2 de génétique
Unité INSERM/Université UMR 906
Directeur A.Dessein
Sujet 1 : Recherche de nouvelles voies métaboliques impliquées dans
l'aggravation des fibroses hépatiques causées par le virus de l'hépatite C
(VHC) et par les schistosomes (Sch). Dir du stage : S.Cabantous et
A.Dessein
VHC et Sch sont des agents infectieux qui causent des inflammations
chroniques du foie. Chez certains individus cette inflammation induit un
processus de réparation anormale qui conduit à la déposition en masse de
tissu de cicatrisation dans le foie (fibrose hépatique (FH)). La FH altère
profondément la circulation sanguine hépatique ainsi que la survie du tissu
hépatique. Un nombre important des patients infectés par le VHC ou Sch
décède des conséquences directes ou indirectes de la FH. Ce projet
s'inscrit dans un programme de notre laboratoire visant à identifier
quelles altérations métaboliques expliquent la progression rapide de la FH
chez certains patients. Le projet consistera a faire une évaluation du
transcriptome du hépatique chez dix sujets infectés par le VHC (infection
active), dix sujets infectés par les schistosomes et dix sujets normaux.
L'analyse des résultats mettra en évidence le fonctionnement anormal de
certaines voies métaboliques dans la FH. Ces résultats seront confirmés par
rtPCR quantitative. Ces observations seront validées par la recherche de
polymorphismes génétiques associés aux fibroses graves et qui affectent ces
voies (une voie sera privilégiée dans le cadre du projet M2). Ce travail
sera effectué en utilisant des microarrays permettant le test de plusieurs
dizaines de SNPs simultanément ; la confirmation des associations sera
effectuée par Taqman assay. Ce projet conduira à une meilleure
compréhension des mécanismes des fibroses graves dans les infections par
Sch et VHC, il devrait également identifier de nouveaux polymorphismes
utilisables dans des tests génétiques pronostics. Ce projet ne requiert
aucune mise au point technique nouvelle; tous les échantillons sont
disponibles. Nous souhaitons que ce travail puisse être initié dès
septembre 2011. Sujet 2 : Analyse de l'IL-17 et de l'IL-22 dans les infections par
Leishmania.
Dir du stage : L.Argiro et Alain Dessein Les leishmanies causent des pathologies viscérales et cutanées graves pour
lesquelles les traitements disponibles sont peu efficaces et toxiques.
Notre laboratoire recherche les mécanismes immunologiques qui protègent
l'être humain contre ces parasites et font défaut chez les sujets atteints
de leishmanioses graves. Nous avons observé en étudiant une épidémie de
leishmaniose viscérale dans une population soudanaise que l'IL-17 et l'IL-
22 étaient associées à la protection contre Leishmania plus que d'autres
cytokines classiquement impliquées dans la résistance à ces parasites. Ceci
est la première démonstration chez l'être humain, que ces deux cytokines
peuvent protéger contre des parasites.
Le projet de M2 consistera à étayer cette démonstration en a) testant si
des polymorphismes génétiques fonctionnels affectant les voies de l'IL-17
et de l'IL-22 modifient le risque de leishmaniose grave dans des
populations Soudanaises et Brésiliennes; b) évaluant les effets de
transfert passif de lymphocytes polarisés Th17, Th22 ou Th1 sur les
capacités de souris à résister à l'infection par leishmania. Le projet
comportera donc à la fois une analyse génétique des voies Th17 et Th22 et
un travail de culture cellulaire, d'analyse en FACS ainsi que le suivi de
l'infection chez l'animal. Sujet 3 : Identification et caractérisation des gènes de susceptibilité
pour les cardiomyopathies chroniques associées à la maladie de Chagas.
Dir du stage : C.Chevillard La maladie de Chagas est une maladie parasitaire tropicale causée par le
protozoaire flagellé T. Cruzi. Elle existe principalement en Amériques,
particulièrement dans les zones rurales et pauvres d'Amérique Centrale et
d'Amérique du Sud. Approximativement, 120 millions de personnes sont
actuellement susceptible d'être infectées. On estime à 16-18 millions le
nombre de personnes infectées par la maladie de Chagas. L'Organisation
Mondiale de la Santé a estimé que 300,000 nouveaux cas arrivent chaque
année. Le taux de mortalité annuel avoisine les 20,000 morts principalement
liés au développement de myocardites. La principale cause de mortalité est
une insuffisance ou une perturbation du rythme cardiaque qui entraîne à
terme le développement de cardiomyopathie chronique (CCC). Ces formes
chroniques se développent dans environ 30 % des individus infectés. Le taux
de survie est inférieur à 50 %. Les mécanismes impliqués dans la
progression différentielle vers les formes chroniques sont toujours
incomplètement compris. L'accumulation familiale des cas de CCC a été
décrite, suggérant qu'il puisse y avoir une composante génétique de
susceptibilité. L'existence de cette composante est aussi supportée par le
fait que seulement un tiers des individus infectés développent une forme
chronique. D'un point de vue immunologique, les patients, présentant une
forme intermédiaire, sont caractérisés par une réponse immune anti-
parasitaire (Th1) forte mais contrôlée. Par opposition, les individus
atteints de formes chroniques présentent une réponse immune exacerbée et
incontrôlée. Étant donné, l'importance de mécanismes inflammatoires dans
cette pathologie et l'existence d'une composante génétique, l'apparition
des formes chroniques en région d'endémie pourrait résulter de
polymorphismes génétiques induisant des variations dans l'intensité de la
réaction immunitaire innée ou acquise associées à cette maladie. Ces dix
dernières années, plusieurs études génétiques ont été menées afin
d'identifier les facteurs génétiques qui contrôlent la sensibilité humaine
aux formes chroniques de cette pathologie. Toutes ces études génétiques ont
confirmé l'existence d'un contrôle génétique de la sensibilité humaine aux
cardiomyopathies chroniques. Cependant, ces études présentent de sérieuses
limitations : Les tailles des groupes d'étude étaient le plus souvent
limitées. Les puissances des tests statistiques étaient faibles. Peu
d'associations ont été confirmées sur des populations indépendantes. Le
nombre de SNPs testé, dans chaque gène candidat, était limité et les
polymorphismes fonctionnels n'ont probablement pas été identifiés. Quelques
études reposent sur l'étude de populations d'origines géographiques
différentes, ce qui peut induire un biais dans les analyses. Dans certaines
études, l'utilisation, de sujets non infectés, comme témoins, n'était pas
approprié. Notre objectif est de conduire un programme international solide
et ambitieux en vue d'identifier les facteurs d'hôtes (génétiques) qui
prédisposent les individus aux formes chroniques de la maladie.
Etendre la population d'étude brésilienne en vue d'identifier les
facteurs génétiques contrôlant la susceptibilité humaine aux
cardiomyopathies chagasiques. Les patients sont actuellement recrutés à l'Institut du Coeur (InCor) de
Sao Paulo et dans quelques hôpitaux voisins. Seuls les individus présentant
une sérologie positive seront inclus dans ce protocole. Pour être considéré
comme sérologiquement positif chaque sujet doit être positif pour au moins
2 des 3 tests indépendants (EIA, l'essai d'immunofluorescence indirect et
le test de hemagglutination indirect). Tous les patients subissent un
examen électrocardiographique standard. Pour chaque patient, une mesure de
la fraction d'éjection ventriculaire gauche sera effectuée. Enfin une
analyse au contraste de baryum est effectuée pour exclure la présence de
forme chronique digestive. Tous les sujets porteurs asymptomatiques,
caractérisés par un électrocardiogramme normal, seront considérés comme
témoins. A ce jour, 350 cas et 160 contrôles ont été recrutés. A la fin de
l'année 2011, nous prévoyons de recruter 800 cas et 450 contrôles. En
prenant en compte une maladie avec une prévalence de 30 %, un seuil de
significativité de 0.01, et un risque relatif de 1.3, avec 500 cas et 500
contrôles nous aurons une probabilité de 97 % de d'identifier les gènes de
susceptibilité.
Effectuer une expérience pilote basée sur l'étude de quelques principaux
gènes candidats : Dans un premier temps quelques candidats seront testés à
travers une étude cas/témoins classique. Ces gènes candidats seront choisis
parmi les gènes suivants : Les cardiomyopathies dilatées peuvent présenter différentes éthiologies.
Dans les formes non parasitaires plusieurs loci et gènes de susceptibilité
ont été identifiés. L'implication de ces gènes, dans les Chagas
cardiomyopathies chroniques liées à la maladie de chagas sera testée.Les
principaux gènes codant pour des cytokines et des chemokines associées à la
réponse immune mise en place lors des infections par T. cruzi seront aussi
testés.Le développement des cardiomyopathies s'accompagne d'une
accumulation de tissu fibreux au niveau du c?ur. Ce processus fibrogénique
est régulé par différents gènes pour lesquels une recherche d'anomalie
génétique sera aussi effectuée.
Effectuer un séquençage d'exome sur certaines familles nucléaires
regroupant plusieurs individus atteints de cardiomyopathies dilatées
chroniques : En dehors de la cohorte cas /témoins nous avons accès à une
dizaine de famille nucléaire regroupant au moins deux enfants atteints de
formes chroniqu