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Journées One Health d’Ile-de-France
27 novembre 2014 de 13h30 à 17h30
Amphithéâtre 3 du Campus Centre UPEC
Le séminaire sera suivi d’un cocktail
BIG DATA
une évolution, une révolution, une
promesse pour le diagnostic
BIG DATA
une évolution, une révolution, une
promesse pour le diagnostic

13H30
13H45
Café d’accueil
Introduction générale par Jorge Boskowski, UPEC
Identication et découverte de pathogènes par séquençage haut débit
Marc ELOIT
Institut Pasteur, Laboratoire de Découverte de Pathogènes, Département de Virologie
PathoQuest
Les techniques de séquençage à haut débit (Next Generation Sequencing, NGS) ont permis à la fois le développe-
ment de nouveaux concepts et de nouveaux outils dans de nombreuses disciplines, dont la microbiologie. Sous ce
terme, on englobe des approches différentes, qui ont pour conséquence d’élargir considérablement la liste des
pathogènes identiables. Si le typage bactérien peut être réalisé au moins jusqu’au niveau du genre par le séquen-
çage du gène 16S ou d’autres régions du génome sufsamment conservées pour permettre la dénition d’amorces
consensus, mais sufsamment variables pour permettre un typage, aucun gène similaire n’est disponible pour
l’identication virale. L’objectif d’élargissement du spectre de détection pour les virus passe actuellement par
le développement de stratégies de PCR multiplexées. Cette technologie de PCR couplée à une identication des
amplicons par NGS est également commercialement disponible. Il reste néanmoins à identier si de telles PCR
multiplexées peuvent être appliquées à une large gamme de virus, certains d’entre eux étant très variables en
séquence, sans perdre la sensibilité analytique qui est un des avantages majeurs de la PCR. De plus le dessin
de nombreuses amorces (des centaines ou milliers) aptes à fonctionner ensemble est difcile, et devrait être
constamment réactualisé, avec l’augmentation du nombre de séquences disponibles dans les bases de données et
avec l’identication de nouveaux virus
Une stratégie alternative, que nous développons tire avantage de la disponibilité de plus en plus grande, de la
vitesse croissante et de la baisse accélérée du coût du NGS. Il est devenu fréquent d’utiliser désormais les outils de
la métagénomique, qui est l’étude de l’ensemble des génomes présents dans un environnement biologique. Cette
technique est plutôt qualiée de Whole-Genome NGS (W-G NGS). Dans cette approche sans a priori du microbiome,
la séquence de tous les acides nucléiques présents dans un échantillon est comparée aux bases de données, et
permet d’identier des agents infectieux connus, mais également nouveaux sur la base d’homologies lointaines,
voire des critères d’organisation génétique. L’utilisation de cette technologie explose dans différents domaines de
la virologie : découverte de pathogènes en particulier dans des émergences[1], identication et caractérisation de
de pathogènes connus [2] y compris comme responsables de syndromes où ils n’avaient pas été identiés préala-
blement [3], étude du virome ou plus globalement du microbiome dans un objectif d’association avec la santé ou
la maladie, ou le degré d’immunosuppression [4,5][6], de surveillance de vecteurs [7] ou de réservoirs animaux
[8]. L’assemblage de novo de génome viral de taille complète peut être obtenu directement à partir d’échantil-
lons biologiques. Nous présenterons nos travaux dans ce domaine, dans un objectif de découverte de nouveaux
pathogènes et de diagnostic à large spectre.
1ère partie :
Retour sur les promesses du haut débit :
de l’identication des nouveaux agents viraux au pronostic
Chairman: Benoît Funalot, IMRB
14H00

15H30
Métagénomique du microbiote digestif pour le pronostic
Dusko Ehrlich
Metagenopolis, INRA Jouy-en-Josas
Le microbiome intestinal humain est une communauté complexe, composée de centaines d’espèces chez chaque
individu. Une nouvelle méthodologie, Métagénomique quantitative, basée sur le séquençage d’ADN à haut débit et
sur la capacité de traiter des téraoctets de données dans les temps raisonnables, a permis de la caractériser avec
une précision inégalée. Le microbiome est à la fois semblable chez tous et spécique de chacun. Ses altérations
permettent de diagnostiquer les maladies chroniques et même déterminer leur sévérité; de suivre la réponse à un
traitement et même de la prévoir. De plus, son analyse permet d’identier les individus qui courent un risque plus
élevé de développer des maladies chroniques graves, tel que le diabète ou les complications cardiovasculaires. Les
altérations peuvent avoir des effets nocifs et contribuer à la maladie. Au delà du diagnostique et du pronostique,
les traitements pour corriger les altérations du microbiome commencent a être développés, ce qui ouvre des nou-
velles perspectives de lutte contre les maladies chroniques, par prévention plutôt que par la cure.
15H00
Pause café
Les Cancers de la vessie de type basal : découverte bioinformatique et
validation fonctionnelle
Yves Allori
Equipe de recherche translationnelle en oncogénèse génito-urinaire
(IMRB, INSERM U955, Créteil)
Dans le cadre du programme
Carte d’Identité des Tumeurs
de la Ligue Contre le Can-
cer et d’une collaboration
entre l’Equipe de recherche
translationnelle en oncogé-
nèse génito-urinaire (IMRB,
INSERM U955, Créteil) et le
groupe d’oncologie molécu-
laire (UMR144, Institut Curie,
Paris), nous cherchons à éta-
blir une taxonomie molécu-
laire des cancers de la vessie
pour identier de nouvelles
cibles thérapeutiques. Une
approche transcriptomique
nous a permis d’identier dans notre jeu de données un sous-groupe de tumeur de type basal. L’analyse des jeux
de données publiques en a ensuite conrmé l’existence et a mis en évidence un pronostic péjoratif. L’analyse
bioinformatique des voies moléculaires exprimées a suggéré une place importance de la voie dépendant de l’EGFR.
Pour valider fonctionnellement cette hypothèse, nous avons utilisé la signature basale pour identier des modèles
du type basal in vitro et chez la souris, et les traitements ciblant l’EGFR sont apparus très signicativement plus
efcaces dans ces modèles comparés aux modèles de type non basal. L’identication de ce sous-groupe permettra
d’envisager des essais cliniques ciblés, et d’essayer d’en améliorer le pronostic. Parallèlement, nous en poursui-
vons la caractérisation en recherchant des signatures diagnostiques utilisables en routine clinique et en continuant
l’intégration des données génomiques et épigénomiques.
14H30

Médecine prédictive personnalisée pour le traitement des infections
virales, utilisation des techniques de séquençage à haut débit sur la
plateforme pACT et outils de modélisation de la dynamique des popula-
tions virale
Christophe Rodriguez
INSERM U955 Eq18, UPEC, Dpt de Virologie, Bactériologie-Hygiène, Mycologie-Parasitologie du
CHU Henri Mondor à CRETEIL
Les virus hautement variables
tels que le VIH ou les virus
d’hépatites sont présents chez
les patients sous forme de qua-
si-espèces, c’est-à-dire qu’ils
existent naturellement sous
forme d’une multitude de sous-
populations qui coexistent et
possèdent chacune des apti-
tudes génétiques distinctes.
Parmi elles certaines com-
portent des capacités de
résistance aux traitements
antiviraux ou d’échappement
au système immunitaire. Ces
capacités sont liées à des
mutations qui sont en général
associées à un défaut de répli-
cation dit aussi de « tness » ;
ainsi, les variants qui les sup-
portent sont présents chez les
patients à un niveau très faible
en l’absence de pression de
sélection (traitement antiviral
par exemple), indécelable par les techniques classiques de dépistage mais émergent rapidement lorsque le
traitement est introduit. Cependant, lorsque l’on possède des techniques ayant une sensibilité sufsante, il est
possible d’évaluer les facteurs de risque d’échec thérapeutique chez un patient infecté avant ou au tout début
de sont traitement. Notre laboratoire s’est ainsi spécialisé dans les approches expérimentales de séquençage à
haut débit pour le screening des sous-populations virales mais aussi analytiques et biostatistiques par la création
d’outils mathématiques de modélisation de cinétique des populations et d’outils de détection des populations
virales à risque parmi les nombreux variants circulants chez un patient. Aujourd’hui, la plateforme pACT de
séquençage à haut débit, disponible sur le site du CHU Henri Mondor, réalise une grande partie des études de
cohorte de patients infectés par le VIH ou les hépatites virales supportées par l’ANRS et offre une multitude
d’outils bioinfo/biostatistiques applicables à de nombreuses questions en infectiologie pour l’amélioration
de la prise en charge des patients infectés.
16H00
C52R
T54A
V55A
H57K
V163I
K165E
0%
20%
40%
60%
80%
100%
J0
J0+8h
J1
J2
J3
J256
J284
J420
(FUS12)
C52R
T54A
V55A
H57K
V163I
K165E
Patients
RNas e H gene
X gene
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
680
684
688
692
696
700
704
708
712
716
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756
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764
768
772
776
780
784
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792
796
800
804
808
812
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828
832
Variability percentage
HB V RNa se H positions (in aa)
90%-100%
80%-90%
70%-80%
60%-70%
50%-60%
40%-50%
30%-40%
20%-30%
10%-20%
0%-10%
ChIP-Seq
RNA-Seq
Proteomics
Motif Detection (GADEM)
Interactomics
Ontology
2D-Dige
PyroMIC
©
Next
Generation
Sequencing
pACT
2ème partie :
Les recherches aux frontières :
de l’analyse des variants à la modélisation fonctionnelle
Chairmen : Benoît Malpaux, INRA et Renaud Tissier, ENVA

17H00 Discussion générale
17H20 Synthèse par Muriel Mambrini-Doudet, INRA
17H30 Cocktail
Des données très haut débit à la modélisationdu développement em-
bryonnaire (ou des tissus)
Isabelle HUE
INRA
Le blastocyste de ruminants a cela de particulier qu’il
passe, avant l’implantation dans l’utérus, par une phase
d’élongation qui modie à la fois sa taille et sa forme. Il
passe en effet en moins de quinze jours de 150µm à 30cm
en acquérant séquentiellement les formes ovoïdes, tubu-
laires et lamenteuses alors que s’initie, dans la partie em-
bryonnaire, le processus qui détermine les axes de dévelop-
pement du futur fœtus. Cependant, les bases cellulaires et
moléculaires de ces phénomènes, et de leur coordination,
ne sont pas élucidées.
Des données physiologiques ont montré que l’élongation
requiert les sécrétions des glandes utérines, dépend de leur
densité et ne peut avoir lieu in vitro, tandis que des don-
nées moléculaires haut-débit ont généré des dynamiques
d’expressions géniques qui ouvrent la voie à l’étude des
régulations de cette croissance exponentielle et polarisée
qui, par sa cinétique, prend les apparences d’un processus
tumoral.
Dans ce contexte, nous attendons de modèles dynamiques la capacité de simuler des processus morphogéné-
tiques, sources d’hypothèses et de validations biologiques, pour tenter de relier formes et mécanismes.
16H40
L’analyse générique des interactions protéiques hôte-pathogène
Damien Vitour
ANSES-EnvA-INRA
L’établissement d’une infection par un microorganisme pathogène repose requiert une multitude d’interactions
moléculaires avec la machinerie de la cellule hôte pour en détourner les fonctions nécessaires à sa réplication
et sa dissémination et/ou contrer les défenses antimicrobiennes élaborées par cette dernière. De nombreuses
approches méthodologiques sont disponibles aujourd’hui pour identier et étudier ces interactions, parmi les-
quelles le double-hybride en levures qui reste une méthode privilégiée pour explorer ces questions. La réalisation
de cribles de banques d’ADNc à partir d’une séquence cible «appât» permet en effet l’identication sans a priori
de nouveaux interactants protéiques. A l’heure de la globalisation de la « omique » dans tous les domaines du
vivant, l’interactomique s’impose plus que jamais comme un thème majeur dans la compréhension du dialogue
hôte-pathogène.
16H20