Rôles des polymorphismes génétiques dans la détermination de la dose individuelle de la warfarine chez les patients traités avec de l’amiodarone

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.

Identification of Genomic Variants Associated with Adolescent Idiopathic Scoliosis (AIS) in French-Canadian Population

La scoliose idiopathique est une déformation tridimensionnelle de la colonne vertébrale dont la pathogenèse reste obscure. Cette maladie affecte 2-4% des adolescents de 10-18 ans parmi les garçons et les filles. Il est à noter que les filles sont plus sévèrement affectées et ce en plus grand nombre que les garçons. Les études de jumeaux ont montré que les facteurs génétiques jouent un rôle important dans la scoliose idiopathique de l'adolescent (SIA). Depuis 2010, les études d'association pan génomiques ont été multipliées dans les recherches, visant à trouver des gènes candidats impliqués dans la SIA à travers des examens des polymorphismes nucléotidiques (SNPs). Un test génétique nommé "ScoliScore" a été publié pour essayer de prédire la progression de courbure dans la population caucasienne. Cependant, l'association n'a pas été reproduite dans une grande étude japonaise, soulignant l'importance d'une étude de réplication dans une population caucasienne indépendante. Dans ce contexte, mon projet de maîtrise a permis de génotyper plus de 1,4 millions de SNPs dans une cohorte canadienne-française dans le but: 1) de valider l'association de ScoliScoreTM; et 2) d’identifier les variants génomiques associées à la SIA dans la population québécoise. Notre étude a montré qu’aucun des variants constituant le test ScoliScoreTM n’était associé à la SIA. Ceci suggère que l'absence d'association dans une cohorte japonaise n'est pas due à l'appartenance ethnique. Aussi, nous avons identifié des variants génomiques associés significativement à l’initiation et/ou la progression de SIA dans la population québécoise, suggérant des gènes candidats impliqués dans la pathogenèse de SIA.

Développement d’une méthode bio-informatique permettant de relier les gènes aux métabolites

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.

Estudio de asociación entre genotipo de DAT1 y transtorno por déficit de atención / hiperactividad

Introducción: El TDAH tiene un componente genético importante; el gen de transportador de Dopamina (DAT1) se ha asociado con susceptibilidad al TDAH y con sus endofenotipos. El VNTR de 40pb en la región 3’UTR aumenta la expresión del DAT1. En Colombia no hay ningún estudio previo que indique evidencia de la asociación genética entre TDAH y el gen DAT1. Objetivo: Determinar asociación entre el VNTR del DAT1 y el fenotipo y/o endofenotipos del TDAH. Métodos: Se seleccionaron 73 pacientes con TDAH y 75 controles, se valoró en los casos inteligencia y funciones ejecutivas. Mediante (PCR) se amplificó el VNTR DAT1. Se establecieron estadísticos genético poblacionales, análisis de asociación y de regresión logística entre las pruebas neuropsicológicas y genotipo. Resultado: El polimorfismo del DAT1 no mostró asociación con TDAH, ni con alteraciones en las funciones ejecutivas. El genotipo 10/10 del VNTR DAT1 se encontró asociado con el índice de velocidad de procesamiento (p <0,05). En el subgrupo hiperactividad hubo asociación con algunas subpruebas de flexibilidad cognitiva, número de respuestas correctas, total de errores, número de respuestas perseverativas (p ≤ 0.01). En el subgrupo mixto se asoció con índice de comprensión verbal (p <0,05). Conclusiones: No hubo asociación entre el polimorfismo VNTR (DAT1) y el fenotipo de TDAH. Se encontraron asociaciones entre genotipo y algunos test de flexibilidad cognitiva e índice de comprensión verbal. Se establecieron los estadísticos genético poblacionales de este polimorfismo para la población analizada, el cual corresponde al primer reporte de una muestra de nuestro país.

Búsqueda de selección en el polimorfismo 677C>T (c.665C>T) del gen de la metilentetrahidrofolato reductasa (MTHFR) en una población Colombiana

Se realizó un estudio genético – poblacional en dos grupos etarios de población colombiana con la finalidad de evaluar las diferencias genéticas relacionadas con el polimorfismo MTHFR 677CT en busca de eventos genéticos que soporten la persistencia de este polimorfismo en la especie humana debido que este ha sido asociado con múltiples enfermedades. De esta manera se genotipificaron los individuos, se analizaron los genotipos, frecuencias alélicas y se realizaron diferentes pruebas genéticas-poblacionales. Contrario a lo observado en poblaciones Colombianas revisadas se identificó la ausencia del Equilibrio Hardy-Weinberg en el grupo de los niños y estructuras poblacionales entre los adultos lo que sugiere diferentes historias demográficas y culturales entre estos dos grupos poblacionales al tiempo, lo que soporta la hipótesis de un evento de selección sobre el polimorfismo en nuestra población. De igual manera nuestros datos fueron analizados junto con estudios previos a nivel nacional y mundial lo cual sustenta que el posible evento selectivo es debido a que el aporte de ácido fólico se ha incrementado durante las últimas dos décadas como consecuencia de las campañas de fortificación de las harinas y suplementación a las embarazadas con ácido fólico, por lo tanto aquí se propone un modelo de selección que se ajusta a los datos encontrados en este trabajo se establece una relación entre los patrones nutricionales de la especie humana a través de la historia que explica las diferencias en frecuencias de este polimorfismo a nivel espacial y temporal.  

Genotipificación de HLA-B en pacientes colombianos afectados por el síndrome Stevens-Johnson y la Necrólisis Epidérmica Tóxica

Las reacciones alérgicas a medicamentos cutáneas severas (RAM) como el Síndrome Stevens Johnson (SJS) y la Necrólisis Epidérmica Tóxica (NET),caracterizadas por exantema, erosión de la piel y las membranas mucosas, flictenas, desprendimiento de la piel secundario a la muerte de queratinocitos y compromiso ocular. Son infrecuentes en la población pero con elevada morbi-mortalidad, se presentan luego de la administración de diferentes fármacos. En Asia se ha asociado el alelo HLA-B*15:02 como marcador genético para SJS. En Colombia no hay datos de la incidencia de estas RAM, ni de la relación con medicamentos específicos o potenciales y tampoco estudios de aproximación genómica de genes de susceptibilidad.

Genes related to sex steroids, neural growth, and social-emotional behavior are associated with autistic traits, empathy, and Asperger syndrome

Genetic studies of autism spectrum conditions (ASC) have mostly focused on the "low functioning" severe clinical subgroup, treating it as a rare disorder. However, ASC is now thought to be relatively common ( approximately 1%), and representing one end of a quasi-normal distribution of autistic traits in the general population. Here we report a study of common genetic variation in candidate genes associated with autistic traits and Asperger syndrome (AS). We tested single nucleotide polymorphisms in 68 candidate genes in three functional groups (sex steroid synthesis/transport, neural connectivity, and social-emotional responsivity) in two experiments. These were (a) an association study of relevant behavioral traits (the Empathy Quotient (EQ), the Autism Spectrum Quotient (AQ)) in a population sample (n=349); and (b) a case-control association study on a sample of people with AS, a "high-functioning" subgroup of ASC (n=174). 27 genes showed a nominally significant association with autistic traits and/or ASC diagnosis. Of these, 19 genes showed nominally significant association with AQ/EQ. In the sex steroid group, this included ESR2 and CYP11B1. In the neural connectivity group, this included HOXA1, NTRK1, and NLGN4X. In the socio-responsivity behavior group, this included MAOB, AVPR1B, and WFS1. Fourteen genes showed nominally significant association with AS. In the sex steroid group, this included CYP17A1 and CYP19A1. In the socio-emotional behavior group, this included OXT. Six genes were nominally associated in both experiments, providing a partial replication. Eleven genes survived family wise error rate (FWER) correction using permutations across both experiments, which is greater than would be expected by chance. CYP11B1 and NTRK1 emerged as significantly associated genes in both experiments, after FWER correction (P<0.05). This is the first candidate-gene association study of AS and of autistic traits. The most promising candidate genes require independent replication and fine mapping.

Family-based association analysis with ordered categorical phenotypes, covariates and interactions

Genetic association analyses of family-based studies with ordered categorical phenotypes are often conducted using methods either for quantitative or for binary traits, which can lead to suboptimal analyses. Here we present an alternative likelihood-based method of analysis for single nucleotide polymorphism (SNP) genotypes and ordered categorical phenotypes in nuclear families of any size. Our approach, which extends our previous work for binary phenotypes, permits straightforward inclusion of covariate, gene-gene and gene-covariate interaction terms in the likelihood, incorporates a simple model for ascertainment and allows for family-specific effects in the hypothesis test. Additionally, our method produces interpretable parameter estimates and valid confidence intervals. We assess the proposed method using simulated data, and apply it to a polymorphism in the c-reactive protein (CRP) gene typed in families collected to investigate human systemic lupus erythematosus. By including sex interactions in the analysis, we show that the polymorphism is associated with anti-nuclear autoantibody (ANA) production in females, while there appears to be no effect in males.

Variation in the autism candidate gene GABRB3 modulates tactile sensitivity in typically developing children

Background: Autism spectrum conditions have a strong genetic component. Atypical sensory sensitivities are one of the core but neglected features of autism spectrum conditions. GABRB3 is a well-characterised candidate gene for autism spectrum conditions. In mice, heterozygous Gabrb3 deletion is associated with increased tactile sensitivity. However, no study has examined if tactile sensitivity is associated with GABRB3 genetic variation in humans. To test this, we conducted two pilot genetic association studies in the general population, analysing two phenotypic measures of tactile sensitivity (a parent-report and a behavioural measure) for association with 43 SNPs in GABRB3. Findings: Across both tactile sensitivity measures, three SNPs (rs11636966, rs8023959 and rs2162241) were nominally associated with both phenotypes, providing a measure of internal validation. Parent-report scores were nominally associated with six SNPs (P <0.05). Behaviourally measured tactile sensitivity was nominally associated with 10 SNPs (three after Bonferroni correction). Conclusions: This is the first human study to show an association between GABRB3 variation and tactile sensitivity. This provides support for the evidence from animal models implicating the role of GABRB3 variation in the atypical sensory sensitivity in autism spectrum conditions. Future research is underway to directly test this association in cases of autism spectrum conditions.

Single nucleotide polymorphism rs6716901 in SLC25A12 gene is associated with Asperger syndrome

BACKGROUND: Autism Spectrum Conditions (ASC) are a group of developmental conditions which affect communication, social interactions and behaviour. Mitochondrial oxidative dysfunction has been suggested as a mechanism of autism based on the results of multiple genetic association and expression studies. SLC25A12 is a gene encoding a calcium-binding carrier protein that localizes to the mitochondria and is involved in the exchange of aspartate for glutamate in the inner membrane of the mitochondria regulating the cytosolic redox state. rs2056202 SNP in this gene has previously been associated with ASC. SNPs rs6716901 and rs3765166 analysed in this study have not been previously explored in association with AS. METHODS: We genotyped three SNPs (rs2056202, rs3765166, and rs6716901) in SLC25A12 in n?=?117 individuals with Asperger syndrome (AS) and n?=?426 controls, all of Caucasian ancestry. RESULTS: rs6716901 showed significant association with AS (P?=?0.008) after correcting for multiple testing. We did not replicate the previously identified association between rs2056202 and AS in our sample. Similarly, rs3765166 (P?=?0.11) showed no significant association with AS. CONCLUSION: The present study, in combination with previous studies, provides evidence for SLC25A12 as involved in the etiology of AS. Further cellular and molecular studies are required to elucidate the role of this gene in ASC.

Copy number variants on the X chromosome in women with primary ovarian insufficiency

Objective: To investigate whether submicroscopic copy number variants (CNVs) on the X chromosome can be identified in women with primary ovarian insufficiency (POI), defined as spontaneous secondary amenorrhea before 40 years of age accompanied by follicle-stimulating hormone levels above 40 IU/L on at least two occasions. Design: Analysis of intensity data of single nucleotide polymorphism (SNP) probes generated by genomewide Illumina 370k CNV BeadChips, followed by the validation of identified loci using a custom designed ultra-high-density comparative genomic hybridization array containing 48,325 probes evenly distributed over the X chromosome. Setting: Multicenter genetic cohort study in the Netherlands. Patient(s): 108 Dutch Caucasian women with POI, 97 of whom passed quality control, who had a normal karyogram and absent fragile X premutation, and 235 healthy Dutch Caucasian women as controls. Intervention(s): None. Main Outcome Measure(s): Amount and locus of X chromosomal microdeletions or duplications. Result(s): Intensity differences between SNP probes identify microdeletions and duplications. The initial analysis identified an overrepresentation of deletions in POI patients. Moreover, CNVs in two genes on the Xq21.3 locus (i.e., PCDH11X and TGIF2LX) were statistically significantly associated with the POI phenotype. Mean size of identified CNVs was 262 kb. However, in the validation study the identified putative Xq21.3 deletions samples did not show deviations in intensities in consecutive probes. Conclusion(s): X chromosomal submicroscopic CNVs do not play a major role in Caucasian POI patients. We provide guidelines on how submicroscopic cytogenetic POI research should be conducted. (Fertil Steril (R) 2011;95:1584-8. (C) 2011 by American Society for Reproductive Medicine.)

HTR1B and HTR2C in autism spectrum disorders in Brazilian families

Autism spectrum disorders (ASD) is a group of behaviorally defined neuro developmental disabilities characterized by multiple genetic etiologies and a complex presentation. Several studies suggest the involvement of the serotonin system in the development of ASD, but only few have investigated serotonin receptors. We have performed a case-control and a family-based study with 9 polymorphisms mapped to two serotonin receptor genes (HTR1B and HTR2C) in 252 Brazilian male ASD patients of European ancestry. These analyses showed evidence of undertransmission of the HTR1B haplotypes containing alleles -161G and -261A at HTR1B gene to ASD (P=0.003), but no involvement of HTR2C to the predisposition to this disease. Considering the relatively low level of statistical significance and the power of our sample, further studies are required to confirm the association of these serotonin-related genes and ASD. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Heritabilities and genetic correlations for reproductive traits in an F2 reciprocal cross chicken population

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Association of GH and IGF-1 polymorphisms with growth traits in a synthetic beef cattle breed

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos e análise de componentes principais para características de crescimento na raça Canchim

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)