Le séquençage de nouvelle génération ( Next-Generation Sequencing , ou NGS) appliqué au diagnostic de maladies monogéniques hétérogènes

Abstract

Le dialogue entre généticiens et cliniciens est devenu plus que jamais nécessaire avec l'implémentation du NGS pour le diagnostic génétique de pathologies hétérogènes. Une interaction étroite permet d'optimiser les possibilités d'un diagnostic précis, en retenant l'implication d'un gène dans la pathologie que présente le patient, par l'interprétation des mutations souvent nombreuses mises en évidence par les analyses de NGS dans une diversité importante de gènes. Pour cela, une connaissance synthétique du processus de NGS est dorénavant nécessaire en pratique clinique. Ce processus comporte de multiples étapes de génération et d'analyse des données, associées à un vocabulaire spécifique, dont nous souhaitons présenter les notions essentielles dans cette Fiche Pratique. La commercialisation depuis 2005 des technologies de NGS a révolutionné au cours de ces dernières années la dimension des analyses génétiques par un changement majeur d'échelle des capacités de séquençage. Ayant trouvé rapidement de nombreuses applications dans le domaine de la recherche, en particulier pour l'identification de nouveaux gènes impliqués dans des maladies monogéniques, le NGS a progres-sivement été validé pour des applications en diagnostic génétique. Le NGS repose sur la génération massive de don-nées de séquences obtenues par des cycles succes-sifs d'incorporation de nucléotides, et ainsi l'émis-sion de signaux qui sont ensuite convertis en information de séquence. Différentes technologies existent actuellement, notamment basées sur un séquençage en parallèle de millions de molécules d'ADN, avec une augmentation toujours croissante des capacités de séquençage associée à une diminu-tion progressive des coûts, et de nouvelles appro-ches sont en développement (en particulier le séquençage direct de molécules d'ADN uniques). De manière schématique, le processus de NGS est constitué de multiples étapes de génération et d'analyse des données, avec la prise en compte de critères de qualité de séquençage (en particulier l'analyse de la « couverture » et de la « profondeur de lecture » de la séquence d'intérêt), qui sont pré-sentées de manière synthétique dans la figure en association avec des termes d'usage courant asso-ciés. Le NGS permet dorénavant d'effectuer l'analyse de régions d'intérêt de grande taille, ce qui n'était pas possible avec le séquençage « classique » (méthode de Sanger) utilisé depuis les années 1980, en raison de limitations de coûts et de débit de quantités de séquences pouvant être générées, ce qui restreignait son application à des approches de séquençage « gène après gène », responsable dans de nombreux cas d'une longue errance diagnostique. Avec une multiplication des capacités de séquen-çage dans un rapport de plusieurs dizaines voire cen-taines de milliers de fois par rapport au séquençage Sanger, le NGS a permis le développement de nou-velles stratégies d'analyses mutationnelles, dont trois principales sont actuellement utilisées : • Analyse de « listes de gènes » ou « panel de gènes » : il s'agit de l'analyse simultanée de la séquence d'un certain nombre de gènes d'intérêt (habituellement une ou plusieurs dizaines). Comme pour le séquençage Sanger, l'analyse est habituelle-ment centrée sur les régions codantes des gènes et les bornes introniques flanquantes, où est localisée FICHE PRATIQUE Cah. Myol. 2016 ; 13 : 31-33 Les cahiers de myologie N o 13 JUIN 2016 31 Cet article est distribué sous licence « Creative Commons » : http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.fr/, permettant une ré-utilisation du contenu sans restriction à condition de mentionner clairement la source.