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Borràs Morales, Daniel. The use of sequencing technologies for enhanced understanding of molecular determinants in renal diseases

Borràs Morales, Daniel (2017). The use of sequencing technologies for enhanced understanding of molecular determinants in renal diseases.

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Résumé en francais

Les maladies rénales ont un impact important sur l'économie de tout système de santé dans le monde. En outre, le nombre de patients augmente régulièrement au cours des dernières décennies avec une prévalence de plus de 500 000 nouveaux cas de maladie rénale en phase terminale (ESRD) dans le monde entier chaque année. L'ESRD est l'étape finale de la maladie rénale chronique (CKD) qui a comme principales causes le diabète et l'hypertension, ainsi que la glomérulonéphrite, urolithiasis, la polykystose rénale autosomique dominante (ADPKD) et la progression de la lésion rénale aiguë (LRA), entre autres. Cependant, dans de nombreux cas, les mécanismes de ces maladies affectant le rein et sa fonction sont mal connus ou difficiles à diagnostiquer. Dans le cadre de cette étude, nous avons utilisé des technologies plus récentes, des méthodologies et des approches d'analyse de données pour jeter un peu de lumière dans les pathomécanismes de la CKD et de l'AKI. En outre, l'amélioration potentielle de la valeur diagnostique des tests diagnostiques déjà existants (par exemple ADPKD). Au cours des dernières années, les progrès dans les technologies de séquençage de l'ADN ont révolutionné le domaine de la recherche clinique et du diagnostic. Le séquençage à haut débit tel que le séquençage de prochaine génération (NG) est utilisé en raison de sa haute qualité et de précision lors que l'analyse des échantillons d'ADN. D'autres technologies de séquençage ont également montré leur valeur, comme le séquençage à longue lecture qui est utilisé en raison de ses longues lectures de séquençage et de la précision de résolution de séquençages de faible complexité, telles que les régions répétitives ou des régions de GC-pourcentage élevé. Dans le cadre de cette thèse, nous avons utilisé plusieurs méthodes de pointe de séquençage appliquées à la recherche clinique sur la maladie rénale afin de: 1. Améliorer la valeur diagnostique des tests diagnostiques déjà existants pour l'ADPKD. ADPKD est une maladie héréditaire qui représente de 5% à 10% de l'ESRD. Cependant, le criblage du principal gène ADPKD PKD1 est difficile en raison de sa structure multi-exon, de son hétérogénéité allélique et de son homologie élevée avec six pseudogènes PKD1, ainsi que d'une teneur en GC extrêmement élevée. En utilisant le séquençage direct à longue lecture, nous avons montré que le diagnostic ADPKD sans interférence des séquences homologues PKD1 est possible. 2. Caractériser le profil d'expression de l'IRA et des mécanismes sous-jacents en utilisant le séquençage de l'ARN. Les patients qui subissent une chirurgie majeure peuvent développer une IRA qui a été associée à un risque de mortalité plus élevé et une fonctionnalité rénale réduite, et un risque élevé de progression de la CKD. Certaines preuves indiquent que le système tubulaire est au milieu de cette pathophysiologie et de la récupération ultérieure. Cependant, les facteurs impliqués dans cette reprise sont encore mal compris. Dans ce contexte, nous avons caractérisé les profils d'expression de l'ARN messager rénal d'AKI dans des constructions de type sauvage et knock-out Gdf15. Gdf15 a été identifié comme étant associé à des lésions tubulaires inférieures suggérant un rôle protecteur du rein. Nous avons identifié 89 facteurs de transcription qui sont potentiellement moteurs des mécanismes de réponse dans l'IRA, ainsi que d'autres facteurs de transcription 13 éventuellement liés avec les mécanismes de protection de Gdf15. 3. Évaluer les limites pratiques du séquençage de l'ARN pour caractériser les maladies glomérulaires pour la CKD. L'analyse des biopsies rénales est très informative pour déterminer le stade de la maladie glomérulaire du patient et les taux de progression. Cependant, les biopsies congelées fraîches sont limitées ou inexistantes par rapport aux biopsies rénales fixées au formol et à la paraffine (FFPE) plus abondantes. Les tissus FFPE peuvent être facilement stockés pendant de longues périodes, ce qui permet de disposer d'importantes archives d'échantillons avec de nombreuses années de collecte de données cliniques et de suivi. Nous avons montré que la caractérisation des profils d'expression de la maladie glomérulaire par séquençage d'ARN à partir d'échantillons de FFPE est possible. Cependant, nos données suggèrent que le nombre requis de glomérules dans les coupes transversales peut être supérieur au nombre de glomérules présents dans une biopsie rénale habituelle. Enfin, nous avons développé l'impact futur des résultats obtenus dans le cadre de la recherche clinique et leur valeur pour la compréhension ou le diagnostic des maladies rénales.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Schanstra, Joost-Peter
Klein, Julie
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), INSERM UMR 1048
Mots-clés libres :Bioinformatics - Maladie rénale - Séquençage
Sujets :Biotechnologies, agronomie
Déposé le :13 Feb 2018 10:41