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ANNEXE 2
PRIX LEENAARDS 2015 POUR LA RECHERCHE
MÉDICALE TRANSLATIONNELLE
PROJET 2
Génome contre génome : l’impact des variations génétiques humaines
sur les infections virales chroniques
Interroger conjointement génome du patient et
génome des virus qui l’infectent : une approche foncièrement innovante
Participants à l’équipe de recherche (voir biographies en page 3):
Dr. Jacques Fellay, MD PhD, professeur assistant à la Faculté des Sciences de la Vie
de l’EPFL, chef de groupe de recherche au SIB Institut Suisse de Bioinformatique
et médecin agréé au sein du Service des maladies infectieuses du CHUV
Dr. Evgeny Zdobnov, PhD, professeur ordinaire, Département de Médecine
Génétique et Développement à l’Université de Genève, chef du groupe de génomique
évolutionnaire computationnelle au SIB Institut Suisse de Bioinformatique
Projet rendu possible grâce à la révolution génomique
Une infection virale peut être décrite comme un combat entre deux génomes : celui
de l’hôte et celui du virus. Grâce à de récentes avancées dans les domaines de la
génomique et de la bioinformatique, il est désormais possible d’étudier de manière
globale les variations génétiques humaines et virales qui peuvent avoir une
influence sur la sévérité d’une infection. « Cette étude vise à utiliser les
technologies d’aujourd’hui pour comprendre une lutte qui remonte à l’aube de
l’humanité: celle qui voit s'affronter l'être humain et les virus qui l’infectent »,
explique le Dr Jacques Fellay.
Il y a encore quelques années, une telle recherche aurait été tout simplement
impensable: « c’est grâce aux avancées technologiques et à la diminution
drastique du coût des analyses génomiques que nous pouvons aujourd’hui
imaginer une telle étude et être apte à disséquer quelles variations dans le génome
des humains peut avoir un impact dans le déploiement du virus», souligne le Dr
Evgeny Zdobnov. Une analyse exhaustive des variations présentes dans les
génomes humains et viraux peut en effet être aujourd’hui effectuée pour une
fraction (< 1%) de ce qu’une telle entreprise aurait coûté il y a une dizaine
d'années.
Approche innovante :
interroger conjointement génome du patient et celui des virus
« La nouveauté de notre approche, c’est la possibilité d’interroger dans une même
étude le génome du patient et celui des virus qui l’infectent », précise le Dr
Jacques Fellay. Dans cette recherche, 3 types de virus seront étudiés : le virus de
l’immunodéficience humaine (VIH), celui d’Epstein Barr (EBV) et le virus
cytomégalovirus (CMV). Cette approche combinée permet de détecter l’empreinte
des facteurs génétiques humains dans les mutations que les virus accumulent.
« En d’autres termes, les génomes viraux révèlent, par un effet miroir, nos
mécanismes de défense contre ces infections », ajoute-t-il.
Pour ce faire, l’équipe de recherche utilisera des technologies de séquençage à
très haut débit et de génotypage à l’échelle du génome, ceci afin d’obtenir un
catalogue exhaustif des variations génétiques humaines et virales. Des outils
statistiques seront par ailleurs développés pour identifier des associations
systématiques entre ces variations, indicatives d’une pression de sélection. Enfin,
la dynamique évolutive des virus au sein de chaque patient sera également
analysée.
Choix des 3 virus : VIH, EBV et CMV
Le VIH, le virus d’Epstein Barr (EBV – 90% de la population touchée) et le
cytomégalovirus (CMV – 60% de la population touchée) sont tous les trois des
virus responsables d’infections chroniques importantes, de gravité variable. Le
virus de l’immunodéficience humaine (VIH) mène au SIDA, celui d’Epstein Barr
(EBV) est responsable non seulement de la mononucléose mais aussi de cancers
comme certains lymphomes ou carcinomes nasaux-pharyngés, tandis que le
cytomégalovirus (CMV), qui est responsable d’infections gravissimes chez les
personnes immunodéprimées, pourrait jouer un rôle dans le vieillissement accéléré
du système immunitaire. Après l’infection aiguë, ces trois virus persistent sous
forme chronique pour toute la vie de la personne infectée.
Constitution du panel de patients co-infectés
Dans ce projet, les interactions entre variation génétique humaine et diversité des
génomes viraux seront analysées au sein d’un groupe de 500 patients
chroniquement co-infectés par le VIH, le cytomégalovirus (CMV) et le virus
d’Epstein-Barr (EBV). Ces 500 patients participent tous à l’Etude suisse de cohorte
VIH (Swiss HIV Cohort Study, www.shcs.ch). Seuls les patients avec une
immunosuppression relativement avancée (échantillons prélevés dans les années
80/90 pour la plupart, à savoir avant l’existence de trithérapies efficaces) seront
pris en considération : la diminution des défenses immunitaires entraîne en effet
souvent une réactivation des virus EBV et CMV, permettant ainsi aux chercheurs
d’avoir suffisamment de virus dans le sang pour procéder aux analyses.
Perspectives thérapeutiques
« Le but de cette recherche est d’ouvrir des fenêtres insoupçonnées sur les régions
de notre génome qui jouent un rôle clé dans notre défense contre les virus »,
résume le Dr Jacques Fellay. En d’autres termes, ce projet permettra une
description détaillée des zones de « conflit génomique » entre l’homme et plusieurs
virus responsables d’importantes infections chroniques, ce qui pourrait conduire à
l’identification de nouveaux mécanismes de défense contre ces pathogènes et à
l’élaboration de stratégies diagnostiques et thérapeutiques innovantes.
Renseignements et personnes de contact :
Dr Jacques Fellay, MD PhD, professeur assistant, Faculté des Sciences de la Vie,
EPFL, [email protected], 021 693 18 49
Adrienne Prudente, responsable communication de la Fondation Leenaards,
[email protected], 021 351 25 55 / 079 746 47 98
Dossier de presse et images libres de droit disponibles dès le 23 mars 2015 :
www.leenaards.ch/presse
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Biographies des participants à l’équipe de recherche (projet 2)
Dr. Jacques Fellay, MD PhD, professeur assistant, Faculté des Sciences de la
Vie, EPFL
Jacques Fellay est professeur boursier du Fonds national suisse de la recherche
scientifique et dirige un laboratoire consacré à la génomique humaine des
maladies infectieuses à la Faculté des Sciences de la Vie de l’EPFL. Il est aussi
chef de groupe de recherche au SIB Institut Suisse de Bioinformatique et
médecin agréé au sein du Service des maladies infectieuses du CHUV. Ces
affiliations multiples sont significatives de son désir d’interdisciplinarité et de sa
volonté de rapprocher le monde de la clinique de celui de la recherche
fondamentale.
Après des études de médecine à Fribourg, Lausanne et Vienne, et un Doctorat en
médecine en 2002, Jacques Fellay a suivi une formation de spécialiste FMH en
maladies infectieuses, puis a rejoint pour 4 ans l’Université Duke, aux Etats-Unis.
Depuis son retour en Suisse en 2010, il a développé avec son laboratoire une ligne
de recherche en génomique humaine des infections virales.
Il est auteur de plus de 80 publications scientifiques, avec des articles dans des
revues telles que Nature, Science et The Lancet. Sa recherche est soutenue par le
Fonds national suisse de la recherche scientifique, au travers notamment d’une
bourse de Professeur SNF et de l’Etude suisse de cohorte VIH, ainsi que par
diverses institutions publiques et privées. Il a reçu le Prix Latsis national en 2012
pour ses travaux sur les variations génétiques associées à la susceptibilité au VIH
et l’hépatite C.
Dr. Evgeny Zdobnov, PhD, professeur ordinaire, Département de Médecine
Génétique et Développement, Université de Genève
Evgeny Zdobnov a obtenu en 1997 un master en sciences mathématiques
appliquées et technologie de l’information à l’Institut de physique et de technologie
de Moscou (PhysTech), complété en 2000 par un PhD en biophysique de l’Institut
de biologie moléculaire Engelgardt de l’Académie des sciences de Russie. Il a
ensuite poursuivi ses recherches à l’Institut européen de bio-informatique à
Cambridge (EBI-EMBL), puis au Laboratoire européen de biologie moléculaire
d’Heidelberg (EMBL).
En 2005, il a rejoint le Département de médecine génétique et développement de
la Faculté de médecine de l’Université de Genève en qualité de professeur adjoint
de la Fondation Giorgi-Cavaglieri. Il dirige également le groupe de génomique
évolutionnaire computationnelle au SIB Institut Suisse de Bioinformatique. Il a
été promu à la fonction de professeur ordinaire en décembre 2014.
Evgeny Zdobnov a participé à l’analyse comparative de plusieurs génomes
animaux récemment séquencés. Dans ce contexte, il a développé de larges
collaborations internationales et a dirigé les analyses évolutives qui permettent
d’identifier les familles de gènes, les orthologues, ainsi que les microARNs et leurs
cibles. Son groupe de recherche a aussi développé des bases de données comme
OrthDB et des outils bioinformatiques comme Newick utilities et miRmap. Evgeny
Zdobnov est l’auteur de plus de 90 publications scientifiques.
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