916 resultados para genetic variants
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Les études génétiques, telles que les études de liaison ou d’association, ont permis d’acquérir une plus grande connaissance sur l’étiologie de plusieurs maladies affectant les populations humaines. Même si une dizaine de milliers d’études génétiques ont été réalisées sur des centaines de maladies ou autres traits, une grande partie de leur héritabilité reste inexpliquée. Depuis une dizaine d’années, plusieurs percées dans le domaine de la génomique ont été réalisées. Par exemple, l’utilisation des micropuces d’hybridation génomique comparative à haute densité a permis de démontrer l’existence à grande échelle des variations et des polymorphismes en nombre de copies. Ces derniers sont maintenant détectables à l’aide de micropuce d’ADN ou du séquençage à haut débit. De plus, des études récentes utilisant le séquençage à haut débit ont permis de démontrer que la majorité des variations présentes dans l’exome d’un individu étaient rares ou même propres à cet individu. Ceci a permis la conception d’une nouvelle micropuce d’ADN permettant de déterminer rapidement et à faible coût le génotype de plusieurs milliers de variations rares pour un grand ensemble d’individus à la fois. Dans ce contexte, l’objectif général de cette thèse vise le développement de nouvelles méthodologies et de nouveaux outils bio-informatiques de haute performance permettant la détection, à de hauts critères de qualité, des variations en nombre de copies et des variations nucléotidiques rares dans le cadre d’études génétiques. Ces avancées permettront, à long terme, d’expliquer une plus grande partie de l’héritabilité manquante des traits complexes, poussant ainsi l’avancement des connaissances sur l’étiologie de ces derniers. Un algorithme permettant le partitionnement des polymorphismes en nombre de copies a donc été conçu, rendant possible l’utilisation de ces variations structurales dans le cadre d’étude de liaison génétique sur données familiales. Ensuite, une étude exploratoire a permis de caractériser les différents problèmes associés aux études génétiques utilisant des variations en nombre de copies rares sur des individus non reliés. Cette étude a été réalisée avec la collaboration du Wellcome Trust Centre for Human Genetics de l’University of Oxford. Par la suite, une comparaison de la performance des algorithmes de génotypage lors de leur utilisation avec une nouvelle micropuce d’ADN contenant une majorité de marqueurs rares a été réalisée. Finalement, un outil bio-informatique permettant de filtrer de façon efficace et rapide des données génétiques a été implémenté. Cet outil permet de générer des données de meilleure qualité, avec une meilleure reproductibilité des résultats, tout en diminuant les chances d’obtenir une fausse association.
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Le syndrome du QT long congénital (LQTS) est une canalopathie génétique, à l’origine de syncopes et mort subite. Le dépistage génétique identifie des variantes génétiques dans 50-70% des cas, suggérant l’implication d’autres gènes. Nous avons recueilli les caractéristiques des patients avec un LQTS à l’ICM, et recruté 12 patients avec un génotype négatif pour le LQTS pour un séquençage à haut débit des exons afin d’identifier de nouvelles variantes causales. Nous avons développé une approche analytique par étapes : (1) les gènes connus du, (2) les gènes dans des loci identifiés par des études d’association sur le QT, et (3) les gènes montrant la même variante chez plusieurs patients. L’analyse génétique a identifié de nouvelles variantes dans: (1) KCNJ2, ANK2 et AKAP9, et (2) dans NOS1AP. (3) Deux patientes avec des phénotypes semblables présentent la même variante homozygote dans TECRL, un nouveau gène candidat dont le rôle est inconnu.
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La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est le cancer pédiatrique le plus fréquent. Elle est la cause principale de mortalité liée au cancer chez les enfants due à un groupe de patient ne répondant pas au traitement. Les patients peuvent aussi souffrir de plusieurs toxicités associées à un traitement intensif de chimiothérapie. Les études en pharmacogénétique de notre groupe ont montré une corrélation tant individuelle que combinée entre les variants génétiques particuliers d’enzymes dépendantes du folate, particulièrement la dihydrofolate réductase (DHFR) ainsi que la thymidylate synthase (TS), principales cibles du méthotrexate (MTX) et le risque élevé de rechute chez les patients atteints de la LAL. En outre, des variations dans le gène ATF5 impliqué dans la régulation de l’asparagine synthetase (ASNS) sont associées à un risque plus élevé de rechute ou à une toxicité ASNase dépendante chez les patients ayant reçu de l’asparaginase d’E.coli (ASNase). Le but principal de mon projet de thèse est de comprendre davantage d’un point de vue fonctionnel, le rôle de variations génétiques dans la réponse thérapeutique chez les patients atteints de la LAL, en se concentrant sur deux composants majeurs du traitement de la LAL soit le MTX ainsi que l’ASNase. Mon objectif spécifique était d’analyser une association trouvée dans des paramètres cliniques par le biais d’essais de prolifération cellulaire de lignées cellulaires lymphoblastoïdes (LCLs, n=93) et d’un modèle murin de xénogreffe de la LAL. Une variation génétique dans le polymorphisme TS (homozygosité de l’allèle de la répétition triple 3R) ainsi que l’haplotype *1b de DHFR (défini par une combinaison particulière d’allèle dérivé de six sites polymorphiques dans le promoteur majeur et mineur de DHFR) et de leurs effets sur la sensibilité au MTX ont été évalués par le biais d’essais de prolifération cellulaire. Des essais in vitro similaires sur la réponse à l’ASNase de E. Coli ont permis d’évaluer l’effet de la variation T1562C de la région 5’UTR de ATF5 ainsi que des haplotypes particuliers du gène ASNS (définis par deux variations génétiques et arbitrairement appelés haplotype *1). Le modèle murin de xénogreffe ont été utilisé pour évaluer l’effet du génotype 3R3R du gène TS. L’analyse de polymorphismes additionnels dans le gène ASNS a révélé une diversification de l’haplotype *1 en 5 sous-types définis par deux polymorphismes (rs10486009 et rs6971012,) et corrélé avec la sensibilité in vitro à l’ASNase et l’un d’eux (rs10486009) semble particulièrement important dans la réduction de la sensibilité in vitro à l’ASNase, pouvant expliquer une sensibilité réduite de l’haplotype *1 dans des paramètres cliniques. Aucune association entre ATF5 T1562C et des essais de prolifération cellulaire en réponse à ASNase de E.Coli n’a été détectée. Nous n’avons pas détecté une association liée au génotype lors d’analyse in vitro de sensibilité au MTX. Par contre, des résultats in vivo issus de modèle murin de xénogreffe ont montré une relation entre le génotype TS 3R/3R et la résistance de manière dose-dépendante au traitement par MTX. Les résultats obtenus ont permis de fournir une explication concernant un haut risque significatif de rechute rencontré chez les patients au génotype TS 3R/3R et suggèrent que ces patients pourraient recevoir une augmentation de leur dose de MTX. À travers ces expériences, nous avons aussi démontré que les modèles murins de xénogreffe peuvent servir comme outil préclinique afin d’explorer l’option d’un traitement individualisé. En conclusion, la connaissance acquise à travers mon projet de thèse a permis de confirmer et/ou d’identifier quelques variants dans la voix d’action du MTX et de l’ASNase qui pourraient faciliter la mise en place de stratégies d’individualisation de la dose, permettant la sélection d’un traitement optimum ou moduler la thérapie basé sur la génétique individuelle.
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Introduction : Bien que la pratique de l’usage de la warfarine se soit améliorée au cours de la dernière décennie, aucune recommandation claire basée sur le dosage de l’amiodarone n’a été jusqu’à maintenant standardisée, ce qui représente un grand obstacle pour les cliniciens. La warfarine a un index thérapeutique étroit nécessitant un suivi régulier et un ajustement individuel de la posologie, ceci afin de déterminer la dose thérapeutique, tout en prévenant les effets secondaires qui pourraient être fatals dans certains cas. La variabilité interindividuelle de la réponse à la warfarine dépend de plusieurs facteurs, dont l’âge, le sexe, le poids, l’alimentation et l’interaction médicamenteuse, mais ceux-ci n’expliquent que partiellement les différences de sensibilité à la warfarine. Les polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 jouent un rôle important dans la réponse à la warfarine et expliquent jusqu’à 50% de la variabilité des doses. L’utilisation d’antiarythmiques telle l’amiodarone peut accentuer considérablement l’effet de la warfarine et nécessite généralement une diminution de 30 à 50% de la dose de la warfarine. Aucune étude à ce jour n’a tenté de déterminer l’utilité du génotypage des polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 chez les patients sous traitement combiné de warfarine et amiodarone. Objectif : Notre étude a pour objectif tout d’abord de déterminer si des facteurs génétiques influencent la première dose de stabilisation de la warfarine chez les patients en FA après l’introduction de l’amiodarone. Nous allons également tenter de confirmer l’association préalablement rapportée entre les facteurs génétiques et la première dose de stabilisation de warfarine dans notre population à l’étude. Méthodes : Un devis de cohorte rétrospective de patients qui fréquentaient la clinique d'anticoagulothérapie de l’Institut de cardiologie de Montréal entre le 1er janvier 2007 et le 29 février 2008 pour l’ajustement de leur dose selon les mesures d'INR. Au total, 1615 patients ont été recrutés pour participer à cette étude de recherche. Les critères de sélection des patients étaient les patients avec fibrillation auriculaire ou flutter, ayant un ECG documenté avec l'un de ces deux diagnostics et âgé de moins de 67 ans, en raison d’une moindre comorbidité. Les patients souffrant d’insuffisance hépatique chronique ont été écartés de l’étude. Tous les patients devaient signer un consentement éclairé pour leur participation au projet et échantillon de sang a été pri pour les tests génétiques. La collecte des données a été effectuée à partir du dossier médical du patient de l’Institut de cardiologie de Montréal. Un formulaire de collecte de données a été conçu à cet effet et les données ont ensuite été saisies dans une base de données SQL programmée par un informaticien expert dans ce domaine. La validation des données a été effectuée en plusieurs étapes pour minimiser les erreurs. Les analyses statistiques utilisant des tests de régression ont été effectuées pour déterminer l’association des variants génétiques avec la première dose de warfarine. Résultats : Nous avons identifié une association entre les polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 et la dose de la warfarine. Les polymorphismes génétiques expliquent jusqu’à 42% de la variabilité de dose de la warfarine. Nous avons également démontré que certains polymorphismes génétiques expliquent la réduction de la dose de warfarine lorsque l’amiodarone est ajoutée à la warfarine. Conclusion : Les travaux effectués dans le cadre de ce mémoire ont permis de démontrer l’implication des gènes CYP2C9 et VKORC1 dans la réponse au traitement avec la warfarine et l’amiodarone. Les résultats obtenus permettent d’établir un profil personnalisé pour réduire les risques de toxicité, en permettant un dosage plus précis de la warfarine pour assurer un meilleur suivi des patients. Dans le futur, d’autres polymorphismes génétiques dans ces gènes pourraient être évalués pour optimiser davantage la personnalisation du traitement.
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L’objectif de ce projet était de faire le lien entre gènes et métabolites afin d’éventuellement proposer des métabolites à mesurer en lien avec la fonction de gènes. Plus particulièrement, nous nous sommes intéressés aux gènes codant pour des protéines ayant un impact sur le métabolisme, soit les enzymes qui catalysent les réactions faisant partie intégrante des voies métaboliques. Afin de quantifier ce lien, nous avons développé une méthode bio-informatique permettant de calculer la distance qui est définie comme le nombre de réactions entre l’enzyme encodée par le gène et le métabolite dans la carte globale du métabolisme de la base de données Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). Notre hypothèse était que les métabolites d’intérêt sont des substrats/produits se trouvant à proximité des réactions catalysées par l’enzyme encodée par le gène. Afin de tester cette hypothèse et de valider la méthode, nous avons utilisé les études d’association pangénomique combinées à la métabolomique (mGWAS) car elles rapportent des associations entre variants génétiques, annotés en gènes, et métabolites mesurés. Plus précisément, la méthode a été appliquée à l’étude mGWAS par Shin et al. Bien que la couverture des associations de Shin et al. était limitée (24/299), nous avons pu valider de façon significative la proximité entre gènes et métabolites associés (P<0,01). En somme, cette méthode et ses développements futurs permettront d’interpréter de façon quantitative les associations mGWAS, de prédire quels métabolites mesurer en lien avec la fonction d’un gène et, plus généralement, de permettre une meilleure compréhension du contrôle génétique sur le métabolisme.
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La butirilcolinesterasa humana (BChE; EC 3.1.1.8) es una enzima polimórfica sintetizada en el hígado y en el tejido adiposo, ampliamente distribuida en el organismo y encargada de hidrolizar algunos ésteres de colina como la procaína, ésteres alifáticos como el ácido acetilsalicílico, fármacos como la metilprednisolona, el mivacurium y la succinilcolina y drogas de uso y/o abuso como la heroína y la cocaína. Es codificada por el gen BCHE (OMIM 177400), habiéndose identificado más de 100 variantes, algunas no estudiadas plenamente, además de la forma más frecuente, llamada usual o silvestre. Diferentes polimorfismos del gen BCHE se han relacionado con la síntesis de enzimas con niveles variados de actividad catalítica. Las bases moleculares de algunas de esas variantes genéticas han sido reportadas, entre las que se encuentra las variantes Atípica (A), fluoruro-resistente del tipo 1 y 2 (F-1 y F-2), silente (S), Kalow (K), James (J) y Hammersmith (H). En este estudio, en un grupo de pacientes se aplicó el instrumento validado Lifetime Severity Index for Cocaine Use Disorder (LSI-C) para evaluar la gravedad del consumo de “cocaína” a lo largo de la vida. Además, se determinaron Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) en el gen BCHE conocidos como responsables de reacciones adversas en pacientes consumidores de “cocaína” mediante secuenciación del gen y se predijo el efecto delos SNPs sobre la función y la estructura de la proteína, mediante el uso de herramientas bio-informáticas. El instrumento LSI-C ofreció resultados en cuatro dimensiones: consumo a lo largo de la vida, consumo reciente, dependencia psicológica e intento de abandono del consumo. Los estudios de análisis molecular permitieron observar dos SNPs codificantes (cSNPs) no sinónimos en el 27.3% de la muestra, c.293A>G (p.Asp98Gly) y c.1699G>A (p.Ala567Thr), localizados en los exones 2 y 4, que corresponden, desde el punto de vista funcional, a la variante Atípica (A) [dbSNP: rs1799807] y a la variante Kalow (K) [dbSNP: rs1803274] de la enzima BChE, respectivamente. Los estudios de predicción In silico establecieron para el SNP p.Asp98Gly un carácter patogénico, mientras que para el SNP p.Ala567Thr, mostraron un comportamiento neutro. El análisis de los resultados permite proponer la existencia de una relación entre polimorfismos o variantes genéticas responsables de una baja actividad catalítica y/o baja concentración plasmática de la enzima BChE y algunas de las reacciones adversas ocurridas en pacientes consumidores de cocaína.
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The role of migration in the Anglo-Saxon transition in England remains controversial. Archaeological and historical evidence is inconclusive, but current estimates of the contribution of migrants to the English population range from less than 10 000 to as many as 200 000. In contrast, recent studies based on Y-chromosome variation posit a considerably higher contribution to the modern English gene pool (50-100%). Historical evidence suggests that following the Anglo-Saxon transition, people of indigenous ethnicity were at an economic and legal disadvantage compared to those having Anglo-Saxon ethnicity. It is likely that such a disadvantage would lead to differential reproductive success. We examine the effect of differential reproductive success, coupled with limited intermarriage between distinct ethnic groups, on the spread of genetic variants. Computer simulations indicate that a social structure limiting intermarriage between indigenous Britons and an initially small Anglo-Saxon immigrant population provide a plausible explanation of the high degree of Continental male-line ancestry in England.
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Cardiovascular disease (CVD) is responsible for significant morbidity and mortality in the Western and developing world. This multifactorial disease is influenced by many environmental and genetic factors. At present, public health advice involves prescribed population-based recommendations, which have been largely unsuccessful in reducing CVD risk. This is, in part, due to individual variability in response to dietary manipulations, that arises from nutrient-gene interactions (defined by the term 'nutrigenetics'). The shift towards personalized nutritional advice is a very attractive proposition, where, in principle, an individual can be given dietary advice specifically tailored to their genotype. However, the evidence-base for the impact of interactions between nutrients and fixed genetic variants on biomarkers of CVD risk is still very limited. This paper reviews the evidence for interactions between dietary fat and two common polymorphisms in the apolipoprotein E and peroxisome proliferator-activated receptor-gamma genes. Although an increased understanding of how these and other genes influence response to nutrients should facilitate the progression of personalized nutrition, the ethical issues surrounding its routine use need careful consideration.
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CVD is a common killer in both the Western world and the developing world. It is a multifactorial disease that is influenced by many environmental and genetic factors. Although public health advice to date has been principally in the form of prescribed population-based recommendations, this approach has been surprisingly unsuccessful in reducing CVD risk. This outcome may be explained, in part, by the extreme variability in response to dietary manipulations between individuals and interactions between diet and an individual's genetic background, which are defined by the term 'nutrigenetics'. The shift towards personalised nutritional advice is a very attractive proposition. In principle an individual could be genotyped and given dietary advice specifically tailored to their genetic make-up. Evidence-based research into interactions between fixed genetic variants, nutrient intake and biomarkers of CVD risk is increasing, but still limited. The present paper will review the evidence for interactions between dietary fat and three common polymorphisms in the apoE, apoAI and PPAR gamma genes. Increased knowledge of how these and other genes influence dietary response should increase the understanding of personalised nutrition. While targeted dietary advice may have considerable potential for reducing CVD risk, the ethical issues associated with its routine use need careful consideration.
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Genetic background may interact with habitual dietary fat composition, and affect development of the metabolic syndrome (MetS). The phosphoenolpyruvate carboxykinase gene (PCK1) plays a significant role regulating glucose metabolism, and fatty acids are key metabolic regulators, which interact with transcription factors and influence glucose metabolism. We explored genetic variability at the PCK1 gene locus in relation to degree of insulin resistance and plasma fatty acid levels in MetS subjects. Moreover, we analyzed the PCK1 gene expression in the adipose tissue of a subgroup of MetS subjects according to the PCK1 genetic variants.
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Multiple genetic variants have been associated with adult obesity and a few with severe obesity in childhood; however, less progress has been made in establishing genetic influences on common early-onset obesity. We performed a North American, Australian and European collaborative meta-analysis of 14 studies consisting of 5,530 cases (≥95th percentile of body mass index (BMI)) and 8,318 controls (<50th percentile of BMI) of European ancestry. Taking forward the eight newly discovered signals yielding association with P < 5 × 10(-6) in nine independent data sets (2,818 cases and 4,083 controls), we observed two loci that yielded genome-wide significant combined P values near OLFM4 at 13q14 (rs9568856; P = 1.82 × 10(-9); odds ratio (OR) = 1.22) and within HOXB5 at 17q21 (rs9299; P = 3.54 × 10(-9); OR = 1.14). Both loci continued to show association when two extreme childhood obesity cohorts were included (2,214 cases and 2,674 controls). These two loci also yielded directionally consistent associations in a previous meta-analysis of adult BMI(1).
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Mathematical ability is heritable, but few studies have directly investigated its molecular genetic basis. Here we aimed to identify specific genetic contributions to variation in mathematical ability. We carried out a genome wide association scan using pooled DNA in two groups of U.K. samples, based on end of secondary/high school national academic exam achievement: high (n = 419) versus low (n = 183) mathematical ability while controlling for their verbal ability. Significant differences in allele frequencies between these groups were searched for in 906,600 SNPs using the Affymetrix GeneChip Human Mapping version 6.0 array. After meeting a threshold of p<1.5×10-5, 12 SNPs from the pooled association analysis were individually genotyped in 542 of the participants and analyzed to validate the initial associations (lowest p-value 1.14 ×10-6). In this analysis, one of the SNPs (rs789859) showed significant association after Bonferroni correction, and four (rs10873824, rs4144887, rs12130910 rs2809115) were nominally significant (lowest p-value 3.278 × 10-4). Three of the SNPs of interest are located within, or near to, known genes (FAM43A, SFT2D1, C14orf64). The SNP that showed the strongest association, rs789859, is located in a region on chromosome 3q29 that has been previously linked to learning difficulties and autism. rs789859 lies 1.3 kbp downstream of LSG1, and 700 bp upstream of FAM43A, mapping within the potential promoter/regulatory region of the latter. To our knowledge, this is only the second study to investigate the association of genetic variants with mathematical ability, and it highlights a number of interesting markers for future study.
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Anxiety disorders that are the most commonly occurring psychiatric disorders in childhood, are associated with a range of social and educational impairments and often continue into adulthood. Cognitive behaviour therapy (CBT) is an effective treatment option for the majority of cases, although up to 35-45% of children do not achieve remission. Recent research suggests that some genetic variants may be associated with a more beneficial response to psychological therapy. Epigenetic mechanisms such as DNA methylation work at the interface between genetic and environmental influences. Furthermore, epigenetic alterations at the serotonin transporter (SERT) promoter region have been associated with environmental influences such as stressful life experiences. In this study, we measured DNA methylation upstream of SERT in 116 children with an anxiety disorder, before and after receiving CBT. Change during treatment in percentage DNA methylation was significantly different in treatment responders vs nonresponders. This effect was driven by one CpG site in particular, at which responders increased in methylation, whereas nonresponders showed a decrease in DNA methylation. This is the first study to demonstrate differences in SERT methylation change in association with response to a purely psychological therapy. These findings confirm that biological changes occur alongside changes in symptomatology following a psychological therapy such as CBT.
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In e-health intervention studies, there are concerns about the reliability of internet-based, self-reported (SR) data and about the potential for identity fraud. This study introduced and tested a novel procedure for assessing the validity of internet-based, SR identity and validated anthropometric and demographic data via measurements performed face-to-face in a validation study (VS). Participants (n = 140) from seven European countries, participating in the Food4Me intervention study which aimed to test the efficacy of personalised nutrition approaches delivered via the internet, were invited to take part in the VS. Participants visited a research centre in each country within 2 weeks of providing SR data via the internet. Participants received detailed instructions on how to perform each measurement. Individual’s identity was checked visually and by repeated collection and analysis of buccal cell DNA for 33 genetic variants. Validation of identity using genomic information showed perfect concordance between SR and VS. Similar results were found for demographic data (age and sex verification). We observed strong intra-class correlation coefficients between SR and VS for anthropometric data (height 0.990, weight 0.994 and BMI 0.983). However, internet-based SR weight was under-reported (Δ −0.70 kg [−3.6 to 2.1], p < 0.0001) and, therefore, BMI was lower for SR data (Δ −0.29 kg m−2 [−1.5 to 1.0], p < 0.0001). BMI classification was correct in 93 % of cases. We demonstrate the utility of genotype information for detection of possible identity fraud in e-health studies and confirm the reliability of internet-based, SR anthropometric and demographic data collected in the Food4Me study.
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Background Anxiety disorders are common, and cognitive–behavioural therapy (CBT) is a first-line treatment. Candidate gene studies have suggested a genetic basis to treatment response, but findings have been inconsistent. Aims To perform the first genome-wide association study (GWAS) of psychological treatment response in children with anxiety disorders (n = 980). Method Presence and severity of anxiety was assessed using semi-structured interview at baseline, on completion of treatment (post-treatment), and 3 to 12 months after treatment completion (follow-up). DNA was genotyped using the Illumina Human Core Exome-12v1.0 array. Linear mixed models were used to test associations between genetic variants and response (change in symptom severity) immediately post-treatment and at 6-month follow-up. Results No variants passed a genome-wide significance threshold (P = 5×10−8) in either analysis. Four variants met criteria for suggestive significance (P<5×10−6) in association with response post-treatment, and three variants in the 6-month follow-up analysis. Conclusions This is the first genome-wide therapygenetic study. It suggests no common variants of very high effect underlie response to CBT. Future investigations should maximise power to detect single-variant and polygenic effects by using larger, more homogeneous cohorts.