La 13e Journée génétique du RMGA
7 novembre 2019 Le Windsor | 1170 rue Peel | Salon Windsor
Visitez le site web du RMGA : rmga.qc.ca @RMGA_qc
Fier partenaire de la Journée génétique 2019
Conférenciers atelier
Un génome de référence québécois. Pourquoi ?
Catherine Labbé, Ph. D. Responsable du développement scientifique à CARTaGENE
Hélène Vézina, Ph. D. Professeure au Département des sciences humaines et sociales Université du Québec à Chicoutimi | Directrice du projet BALSAC
Julie Hussin, Ph. D. Professeure adjointe au Départment de médecine | Institut de Cardiologie de Montréal | Université de Montréal
Simon Gravel, Ph. D. Professeur adjoint au Département de génétique humaine Université McGill
Pavel Hamet, O.Q., M.D., Ph. D., FRCPC, FAHA, FRSM, FCAHS Professeur titulaire au Département de médecine | Faculté de médecine Centre de recherche du CHUM | Université de Montréal Anne-Marie Laberge, M.D., Ph. D., MPH, FRCP Médedin généticien, chercheuse, Centre de recherche du CHU SainteJustine, Professeure agrégée de clinique, Département de pédiatrie, Université de Montréal Yann Joly, Ph. D., FCAHS, Ad.E. Professeur agrégé au Département de génétique humaine Université McGill | Directeur de la recherche au Centre de génomique et politiques (CGP)
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Programme de la journée
7 h 45 à 8 h 15
Accueil et déjeuner
8 h 15 à 8 h 30
Mot de bienvenue
8 h 30 à 12 h 00
Atelier | Un génome de référence québécois. Pourquoi ?
8 h 30 | Catherine Labbé CARTaGENE — Qui sommes-nous ?
8 h 50 | Hélène Vézina i-BALSAC : une infrastructure multisectorielle pour une cartographie haute résolution de la population franco-canadienne
9 h 10 | Julie Hussin Population genetics insights for precision medicine
9 h 30 | Simon Gravel Éthique, généalogies et génétique des populations
9 h 50 | Pavel Hamet et Johanne Tremblay Utilisation des cohortes d’observation et de suivis pour générer les scores de risque génétique des maladies complexes
10 h 10 | Anne-Marie Laberge Un génome de référence québécois : pourquoi est-ce important pour la pratique en génétique médicale ?
10 h 30 à 10 h 50
Pause-café
10 h 50 | Yann Joly Aspects éthiques | L’utilisation d’une ressource publique pour le bien public
11 h 15 à 12 h 00
Table ronde avec les conférenciers
12 h 00 à 13 h 30
Lunch
13 h 30 à 15 h 00
Session de présentation par affiche
15 h 00 à 16 h 15
Session 1
15 h 00 | Alex Diaz-Papkovich Revealing cryptic population structure and phenotype heterogeneity in large genomic cohorts using UMAP
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15 h 15 | Mohamad Karaky Deciphering the role of four IBD risk genes in regulating calprotectin, a known biomarker of disease severity
15 h 30 | Stefanie Perrier Expanding the phenotypic and molecular spectrum of rna polymerase iii-related leukodystrophy
15 h 45 | Alex Richard-St-Hilaire Caractérisation de deux familles de pharmacogènes, les gènes CYP3A et CYP4F
16 h 00 | Jude Cléophat Aborder les antécédents familiaux de cancer en fin de vie : une enquête auprès des intervenants en soins palliatifs
16 h 15 à 16 h 30
Pause-café
16 h 30 à 17 h 45
Session 2
16 h 30 | Pierre-Étienne Jacques Integrating the epigenetics and genetics layers of the Gen3G cohort
16 h 45 | Morgan Craig Inferring causal gene and biochemical interaction networks in perturbed hematopoiesis
17 h 00 | Hermann Nabi Toute information est-elle bonne à donner ? Points de vue du public et de patients atteints de cancer concernant la divulgation des résultats inattendus issus de la génomique
17 h 15 | Maja Krajinovic Identification of pharmacogenetics markers in childhood ALL using whole exome sequencing data
17 h 30 | Julie Hagan et Dimitri Patrinos Engaging dialogue about the legal recognition of genetic counseling and its effects on other healthcare professions
17 h 45 à 18 h 00
Remise des prix de présentations orales et par affiche
18 h 00 à 18 h 15
Mot de la fin
* Les titres et les résumés scientifiques sont publiés dans le programme tel qu’envoyés par les auteurs. Le RMGA ne saurait être tenu responsable de toute erreur ou omissions.
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Résumés atelier
Un génome de référence québécois. Pourquoi ? 8 h 30
CARTaGENE — Qui sommes-nous ?
Catherine Labbé1, Philippe Broët2, Sébastien Jacquemont3, l’équipe CARTaGENE1 1 Centre de recherche du CHU Sainte-Justine, 2École de santé publique, Département de médecine sociale et préventive, Université de Montréal et CHU Sainte-Justine, 3 Département de pédiatrie, Faculté de médecine, Université de Montréal et CHU Sainte-Justine
Réunissant à ce jour plus de 43 000 participants, CARTaGENE (CaG) est la plus grande biobanque et cohorte populationnelle longitudinale du Québec. La cohorte, constituée d’hommes et de femmes de 40 à 69 ans, est représentative de la population de cette tranche d’âge qui vit dans six régions métropolitaines. Les bases de données de CaG contiennent des informations détaillées sur la santé, la maladie, les médicaments, le mode de vie, l’exposition environnementale ainsi que des mesures physiques et biochimiques. Les participants sont suivis à long terme via le portail web et les données médico-administratives. La biobanque renferme de nombreux échantillons biologiques permettant de générer des données génétiques. Cette année, CARTaGENE procède au génotypage de tous les participants ayant fourni des échantillons biologiques (N total=30,000). Des données de ce type sont déjà disponibles pour 12,000 participants. La majorité a été générée en utilisant la puce Global Screening Array (GSA, illumina). La nouvelle vague de génotypage sera produite avec la puce GSA incluant un contenu supplémentaire composé de variants (N ~ 5000) suggérés par les membres du RMGA. Des efforts sont également déployés pour générer des données de séquençage de génomes pour un sous-ensemble de participants représentant la diversité génétique du Québec. CaG est une infrastructure publique accessible à tous les chercheurs canadiens et étrangers autant dans les secteurs académiques qu’industriels. De nombreuses découvertes ont découlé des projets de recherche ayant utilisé les données de CaG. À ce jour, plus d’une cinquantaine d’articles utilisant les données de CaG ont été publiés. CaG permet d’accélérer le développement des connaissances, facilitant les découvertes scientifiques de tout ordre dans le domaine de la santé.
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8 h 50
i-BALSAC : une infrastructure multisectorielle pour une cartographie haute résolution de la population franco-canadienne
Simon Girard1, Hélène Vézina1 1
Projet BALSAC, Université du Québec à Chicoutimi
Nous décrivons une nouvelle initiative visant la création de l’infrastructure i-BALSAC, une plateforme dynamique et polyvalente destinée à la recherche de pointe en sciences biologiques et sociales. La construction de i-BALSAC permettra de réaliser une cartographie haute-résolution de la population franco-canadienne sur les plans génétique, généalogique et géographique et offrira une perspective historique couvrant quatre siècles. i-BALSAC repose sur l’intégration et la mise en relation de données généalogiques, génétiques et géographiques ainsi que sur le développement d’outils analytiques, statistiques et cartographiques permettant d’optimiser l’exploitation de ces ensembles de données. L’idée d’une telle infrastructure est tout particulièrement appropriée pour la population franco-canadienne notamment en raison des modalités de sa formation, de la structure génétique qui en résulte et de la qualité exceptionnelle des données généalogiques. En matière de santé, l’infrastructure procurera des données et des outils qui serviront pour l’étude des déterminants génétiques de la santé et pourront contribuer à l’élaboration de projets visant l’identification des variations génétiques associées aux maladies rares et complexes et la mise en place de stratégies de traitement, de dépistage et de prévention. 9 h 10
Population genetics insights for precision medicine
Julie Hussin1 1
Montreal Heart Institute, Université de Montréal
Coupling the study of human phenotypes with population genomics holds the promise of refining our understanding of the genetic architecture of complex traits. In this talk I will present how population genetics’ processes are instrumental to inform precision medicine, which aims at identifying the most effective preventive and therapeutic interventions for each patient. I will discuss how a reference genome of Quebec will be critical to directly promote the health of individuals by describing what has been done in other populations such as Iceland and Finland, where implementation of knowledge from the unique genetic background to genomic medicine is ongoing at the population level. I will also present different topics in precision medicine (eg. pharmacogenomics, reproductive genomics) that exemplify how studying evolutionary history through genetics is relevant to health and medicine.
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9 h 30
Éthique, généalogies et génétique des populations
Simon Gravel1 1
Université McGill
Je vais discuter d’opportunités en génétique des populations offertes par le séquençage d’une cohorte de référence au Québec. Je vais parler en particulier de progrès récents en modélisation de généalogies génétiques (et de comment les données génétiques et généalogiques peuvent êtres mises en commun), de comment ces développements peuvent être utilisés pour l’imputation et pour raffiner notre compréhension de l’histoire du Québec et d’ailleurs. Je vais aussi discuter de question de puissance statistique, de représentation et d’équité qui parfois entrent en conflit dans le choix des participants pour une telle étude. Même s’il est impossible de satisfaire tous nos objectifs simultanément, je vais discuter d’une approche, informée par la théorie de responsabilité pour la raisonnabilité, pour en arrivée à un processus utile et équitable. 9 h 50
Utilisation des cohortes d’observation et de suivi pour générer les scores de risque génétiques des maladies complexes Pavel Hamet1, Johanne Tremblay1 1
Centre de recherche du CHUM, Université de Montréal
La génération de scores de risque polygéniques (PRS) est devenue possible avec la disponibilité des données massives obtenues de cohortes et de méta-analyses d’études d’associations pangénomiques (GWAS) de millions d’hommes et de femmes avec une grande variété de pathologies complexes. Actuellement, nous commençons à pouvoir les appliquer en clinique et à valider leur utilité clinique. Pour ce faire, analysons l’exemple de l’hypertension artérielle (HTA). Après l’étape de la recherche par gènes candidats, — une période fort fructueuse pour la découverte des gènes responsables des formes monogéniques d’hypertension — est venue la déception du manque d’évidence de signaux polygénique des premiers GWAS accomplis par le Wellcome Trust, pourtant capable d’identifier des associations génétiques pour 6 des 7 pathologies étudiées. On a d’abord hâtivement conclu que l’HTA n’a probablement pas de fondement génétique important. Or aujourd’hui, sachant qu’il faut beaucoup plus de variantes génomiques (>150 SNP) bien associées, nous confirmons que l’utilisation d’un groupe contrôle sans mesure de la pression artérielle a été la cause de l’absence
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d’association rapportée pour l’HTA. Une autre raison importante de cet échec initial fut la démonstration que dans le cas de l’HTA, la médication peut cacher complètement le phénotype et, de là, son association avec ses variantes génomiques. S’ajoute le besoin d’analyser les deux sexes séparément et de limiter l’ajustement du sexe aux marqueurs dont l’effet opère au moins dans la même direction pour les deux sexes. Enfin, il faut déterminer la structure populationnelle avec une fine granularité, y compris à l’intérieur d’un même groupe racial tel que les « Caucasiens » comme nous l’avons appris en étudiant séparément les sujets d’origine génétique slave et celte. Aujourd’hui, nous avons largement délaissé les études de « liaison », se fiant plus à celles « d’association » pour les maladies communes. Des résultats sur l’HTA dans les études multigénérationnelles de Chicoutimi ou de Framingham suggèrent qu’il faut y revenir. Finalement, l’utilité clinique peut être démontrée par les études transversales dans des cohortes telles que Cart@Gene, nous permettant de découvrir les relations entre plusieurs pathologies (HTA et ostéoporose ou encore les voies métaboliques communes entre l’uromoduline et l’acide urique), mais l’utilité de prédire et de valider la réponse à la médication requièrent des études prospectives, dans tous les cas avec une collecte de donnés structurée et de haute qualité et par la suite librement accessibles. 10 h 10
Un génome de référence québécois : pourquoi est-ce important pour la pratique en génétique médicale ?
Anne-Marie Laberge1 1
CHU Sainte-Justine, Université de Montréal
Le séquençage génomique fait son entrée dans la pratique clinique. Il est maintenant établi comme un test qui permet un rendement diagnostique élevé dans certaines populations de patients, comme les enfants avec déficience intellectuelle modérée à sévère. Il a également un bon rendement diagnostique chez les enfants avec haute suspicion de condition génétique hospitalisés en soins intensifs, permettant un diagnostic rapide et donc une meilleure prise en charge chez les enfants avec résultat positif. Cependant, le rendement diagnostique dépend des outils disponibles pour classifier les variants identifiés : un diagnostic ne peut être posé et une prise en charge optimisée que si un variant pathogénique est identifié. Parmi les outils nécessaires à l’interprétation des données de séquençage génomique, il est fondamental d’avoir accès à des bases de données de variants documentant leurs fréquences dans diverses populations. Des projets sont déjà en cours pour bâtir développer de nouvelles bases de données pour mieux documenter la variabilité génétique dans certaines
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populations actuellement sous-représentées dans les bases de données disponibles. La population de descendance canadienne-française du Québec est issue d’un effet fondateur et la fréquence de certains variants, tant bénins que pathogéniques, peut être différente de la fréquence dans les grandes bases de données actuellement disponibles. La disponibilité d’un génome de référence québécois permettrait de mieux différencier les variants rares bénins des variants rares pathogéniques chez les patients de descendance canadienne-française, évitant ainsi les situations ambiguës (variants considérés de signification incertaine par absence de données populationnelles) ou même les erreurs de classification des variants (e.g. variant rare présumé probablement pathogénique car absent des bases de données générales, mais qui s’avérerait fréquent au Québec et donc probablement bénin). À mesure que le séquençage génomique s’étendra à des indications plus larges pour des conditions moins pénétrantes, il sera d’autant plus important d’avoir les outils nécessaires pour une bonne classification de la nature des variants identifiés, comme un base de données documentant la variabilité génétique présente dans le génome québécois. 10 h 50
Aspects éthiques | L’utilisation d’une ressource publique pour le bien public
Yann Joly1 1
Université McGill, Centre de génomique et politiques (CGP)
À l’heure des grandes biobanques populationnelles et de la recherche « big data » la généreuse contribution de la population est plus nécessaire que jamais à la recherche publique en génétique. Contribuer des échantillons à une biobanque est souvent un geste altruiste, comportant peu de risques, permettant de contribuer à une ressource de recherche pour le bien commun. La notion de bien commun faisant ici référence à la possibilité pour les chercheurs d’entreprendre de meilleures études génétiques qui amèneront éventuellement à un système de santé plus performant. Il convient donc de s’intéresser à cette promesse implicite, ou explicite, que les biobanques vont contribuer au bien commun. Qu’implique-t-elle pour les chercheurs ayant à assurer la gestion d’une biobanque ? Qu’elles sont les attentes des participants à ce sujet ? Une telle promesse est-elle réaliste ? Après avoir abordé ces questions fondamentales, notre communication propose d’identifier les éléments du consentement et du cadre de gouvernance d’une biobanque qui influencent sa capacité de contribuer ou non au bien public. Par exemple, la politique d’accès aux données, la décision de retourner ou non des résultats aux participants, la commercialisation potentielle du matériel de recherche et la communication d’information sur les progrès et avancés de la recherche.
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Présentations orales
Session 1 15 h 00
Revealing cryptic population structure and phenotype heterogeneity in large genomic cohorts using UMAP
Alex Diaz-Papkovich1,3, Luke Anderson-Trocme2,3, Chief Ben-Eghan2,3, Simon Gravel2,3 1 Department of Quantitative Life Sciences, McGill University, 2Department of Human Genetics, McGill University, 3McGill University and Génome Québec Innovation Centre
Introduction
Population structure is the result of systematic differences in allele frequencies between populations. It is informative of genetic ancestry and has significant impact on studies of medical genetics. Techniques to visualize this structure are critical for uncovering relationships between factors such as geography, ancestry, and clinically relevant phenotypes, as well as illustrating the variance that exists between and within subpopulations in genomic cohorts.
Objectives
We aim to uncover fine-scale relationships between population structure, genetic ancestry, and phenotypes using non-linear dimension reduction and clustering methods.
Method
Using a combination of principal components analysis (PCA), uniform manifold approximation and projection (UMAP), and hierarchical density-based spatial clustering of applications with noise (HDBSCAN), we investigate population structure as it relates to ancestry and phenotypes within datasets such as the Thousand Genomes Project (1KGP), Health and Retirement Study (HRS), and UK biobank (UKBB). We also explore the relationships between ethnicity and phenotypes such as forced expiratory volume (FEV1).
Conclusion
Even within well-studied cohorts, we find cryptic population structure related to geography, ancestry, and admixture. We also find previously unreported group differences between measured FEV1 in Asian subpopulations in the UKBB. UMAP is an effective tool for uncovering relationships in high dimensional genomic data, and we recommended it as a companion to existing methods for those interested in exploring population histories and clinical phenotypes.
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15 h 15
Deciphering the role of four IBD risk genes in regulating calprotectin, a known biomarker of disease severity
Mohamad Karaky1, Gabrielle Boucher2, Saraï Mola1,2, Sylvain Foisy1,2, Melanie Burnette2, Hugues Gosselin2, Guy Charron2, Philippe Goyette2, iGenoMed Consortium2, John Rioux1,2 1
Université de Montréal, 2Montreal Heart Institute
Overview
IBD are chronic inflammatory diseases of the digestive system. Our group’s functional genomics screen has provided evidence that genes in four IBD GWAS loci are involved in controlling the expression levels of calprotectin (CP) in myeloid cells, the main source of CP in vivo, suggesting that activation of the CP pathway is involved in disease pathogenesis. Furthermore, fecal CP is used as a biomarker for monitoring IBD severity.
Objective
To characterise the mechanism(s) by which IBD-associated genes control the expression of CP in human myeloid cells.
Methods and results
Forty-four genes from IBD-associated genomic regions were overexpressed in the THP1 model of human monocytes, and the impact of each of these on the cell’s transcriptome was analyzed using an RNA sequencing-based approach. Our data highlights that four of these IBD-candidate genes (PTGIR, ZBTB40, SLC39A11 & NFKB1), when overexpressed, lead to an increase in the expression of the S100A8 and S100A9 genes, which encode the two subunits of CP.
We also show, that treatment of THP1 with an agonist of the prostaglandin (PG) I2 receptor (PTGIR) leads to an increased expression of CP, at the level of RNA & protein, whereas the PTGIR antagonist showed a reduction in CP expression.
Moreover, the overexpression of the nucleotide-binding protein ZBTB40 also induces the expression of other genes implicated in the PG signalling pathway, including PLA2G1B and TBXAS1, as well as PTGER2, which was also induced by overexpression of zinc transporter protein SLC39A11. Incubating THP1 with a PTGER2 agonist led to an induction in CP expression levels. Conversely, its antagonist reduces CP expression.
Conclusion
Our results suggest that CP expression is regulated by the PG signalling pathway, and potentially be implicated in IBD pathology.
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15 h 30
Expanding the phenotypic and molecular spectrum of rna polymerase iii-related leukodystrophy
Stefanie Perrier1,2,3, Laurence Gauquelin1,2,4,5, Catherine Fallet-Bianco6, Megan K. Dishop7, Mackenzie A. Michell-Robinson2,3, Luan T. Tran2,3,4,8, Kether Guerrero2,3,4,8, Lama Darbelli2,3,4,8, Myriam Srour2,3,4, Kevin Petrecca2,9, Deborah L. Renaud10, Michael Saito11, Seth Cohen12, Steffen Leiz13, Bader Alhaddad14, Tobias B. Haack14,15, Ingrid TejeraMartin16, Fernando I. Monton16, Norberto Rodriguez-Espinosa16, Daniela Pohl17, Savithri Nageswaran18, Annette Grefe19, Emma Glamuzina20, Geneviève Bernard2,3,4,8,21 These authors contributed equally to this work, 2Department of Neurology and Neurosurgery, McGill University, 3Child Health and Human Development Program, Research Institute of the McGill, University Health Centre, 4Department of Pediatrics, McGill University, 5Division of Clinical and Metabolic Genetics, Division of Neurology, The Hospital for Sick Children, University of Toronto, 6Department of Pathology, CHU Sainte-Justine, Université de Montréal, 7Division of Pathology and Laboratory Medicine, Phoenix Children’s Hospital, 8Department of Human Genetics, McGill University, Montréal, QC, Canada, 9McGill University, Brain Tumour Research Center Montreal Neurological Institute and Hospital, 10Department of Neurology, Department of Clinical Genomics, Department of Pediatrics, Mayo Clinic, 11Department of Pediatrics, University of California Riverside School of Medicine ; Riverside Medical Clinic, 12 Department of Pediatrics, Beaver Medical Group, 13Division of Pediatric Neurology, Department of Pediatrics, Klinikum Dritter Orden, 14Institute of Human Genetics, Technische Universität München, 15Institute of Medical Genetics and Applied Genomics, University of Tübingen, 16Department of Neurology, Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria, 17Department of Neurology, Children’s Hospital of Eastern Ontario, University of Ottawa, 18Department of Pediatrics, Wake Forest School of Medicine, 19Department of Neurology, Wake Forest School of Medicine, 20Adult and Paediatric National Metabolic Service, Starship Children’s Hospital, 21Division of Medical Genetics, Department of Specialized Medicine, Montreal Children’s Hospital and McGill University Health Centre 1
Introduction
POLR3-related leukodystrophy is a rare genetically-determined hypomyelinating disorder caused by biallelic pathogenic variants in POLR3A, POLR3B, POLR1C, and POLR3K.
Objectives
In this study, we define an expanded phenotypic spectrum of severity for POLR3-related leukodystrophy through the presentation of patients with extremely severe or very mild phenotypes.
Methods
Clinical, radiological, and molecular features were evaluated for all patients. Functional and neuropathological studies were performed on one patient with a severe phenotype.
Conclusion
Patients with a severe phenotype presented early in life with failure to thrive, severe dysphagia and developmental delay, and 4/6 died before age 3 years. MRI and neuropathological studies revealed atypical characteristics. Genetic analysis revealed genotypic similarities, with one allele containing
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a POLR3A variant causing a premature stop codon and the other containing a specific intronic splicing variant (c.1771-7C>G), which produces two aberrant transcripts along with some wild-type transcript. Three patients with a mild phenotype, homozygous for the same POLR3B variant (c.1568T>A, p.V523E), were diagnosed incidentally in adolescence or adulthood, with milder radiological characteristics compared to those typically seen in POLR3-related leukodystrophy. These findings demonstrate the extreme variability of POLR3-related leukodystrophy disease severity, with phenotype-genotype correlations present on both ends, and shed light on the complex disease pathophysiology. 15 h 45
Caractérisation de deux familles de pharmacogènes, les gènes CYP3A et CYP4F
Alex Richard-St-Hilaire1,2, Justin Pelletier1,2, Jean-Christophe Grenier2, Julie Hussin1,2 1
Introduction
Université de Montréal, 2Institut de Cardiologie de Montréal
Les cytochromes P450 (CYP450) sont impliqués dans la détoxication de l’organisme. En particulier, les enzymes de la famille CYP4F sont impliquées dans le métabolisme de composés endogènes, de nutriments et de médicaments et la famille CYP3A, quant à elle, métabolise environ 50 % des médicaments. Les gènes de ces familles sont fortement polymorphes et les variants et leurs fréquences diffèrent entre les populations, ce qui peut affecter les fonctions métaboliques et la réponse aux médicaments. Ces caractéristiques génétiques compliquent également leur analyse. Ils sont donc sous-analysés dans les études génomiques à grande échelle.
Objectif et méthode
L’objectif est d’évaluer la diversité génétique et les pressions sélectives se trouvant dans les gènes des familles CYP4F et CYP3A. Pour ce faire, nous utilisons les données du projet 1000 Genomes, de CARTaGENE et du UK biobank, provenant de différentes populations humaines. À l’aide de méthodes de génétique des populations, nous évaluons la diversité génétique, les corrélations inter-gènes et les signatures de sélection naturelle.
Conclusion
Nous observons de potentielles signatures de sélection, autant positives que balancées (ex. CYP3A5, CYP4F11), qui différent entre les populations étudiées. Nous avons également identifié des sites candidats à la coévolution dans la famille CYP4F. Nos résultats permettront de mieux comprendre l’impact fonctionnel des mutations se situant dans ces gènes sur le système de détoxification de l’organisme et d’obtenir des prédictions plus fiables en pharmacogénomique.
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16 h 00
Aborder les antécédents familiaux de cancer en fin de vie : une enquête auprès des intervenants en soins palliatifs
Jude Cléophat1,2, Sylvie Pelletier2, Yann Joly3, Pierre Gagnon2,7, Alberte Déry4, Ana Marin5, Jocelyne Chiquette2,6,7, Bruno Gagnon2, Louis Roy6, Vasiliki Bitzas8, Hermann Nabi2, Michel Dorval1,2 Université Laval, Faculté de pharmacie, 2CRCHU de Québec, 3Université McGill, Association québécoise de soins palliatifs, 5Université de Sherbrooke, 6CHU de Québec, 7Université Laval, Faculté de Médecine, 8Hôpital général juif
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Problématique
Les implications, pour les intervenants en soins palliatifs, des discussions portant sur les antécédents familiaux de cancer et les risques associés restent encore mal définies.
Objectif
Cette étude vise à recueillir la perspective des intervenants en soins palliatifs sur les enjeux liés à de telles discussions.
Méthode
Quelque 94 intervenants ont répondu à un questionnaire en ligne sur la fréquence des discussions relatives aux antécédents familiaux de cancer, les facteurs facilitants, les connaissances et compétences requises et leurs rôles potentiels relativement à ces discussions. Des statistiques descriptives ont été calculées.
Résultats
Au total, 65 % des répondants ont rapporté avoir discuté d’antécédents familiaux de cancer avec les apparentés de patients en soins palliatifs au cours de la dernière année ; 32 % considèrent l’accès à des ressources spécialisées en oncogénétique pour s’informer ou orienter la clientèle comme le facteur facilitant le plus important des discussions relatives aux antécédents familiaux de cancer ; 53 % jugent primordial d’être formés sur les cancers héréditaires et, 38 %, d’être mieux renseignés sur leurs droits et devoirs vis-à-vis de ces discussions. Être à l’écoute (47 %) et orienter les patients et les familles vers les ressources appropriées (34 %) ont été identifiés comme les rôles les plus pertinents à remplir par les intervenants.
Conclusion
Des stratégies éducatives, à l’endroit des intervenants en soins palliatifs, devraient être développées afin de les aider à répondre aux préoccupations des patients et des familles concernant les risques de cancer.
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Session 2 16 h 30
Integrating the epigenetics and genetics layers of the Gen3G cohort
Pierre-Étienne Jacques1,2, Frédérique White1, Marika Groleau1, Robert Eveleigh3, Ioannis Ragoussis3, Josée Dupuis4, Marie-France Hivert2,5, Luigi Bouchard1,2,6 1 Université de Sherbrooke, 2Centre de recherche du Centre Hospitalier Université de Sherbrooke, 3McGill University and Génome Québec Innovation Centre, 4Boston University, 5Harvard Medical School and Harvard Pilgrim Health Care Institute, 6 CIUSSS du Saguenay-Lac-St-Jean-Hôpital de Chicoutimi
Introduction
The Genetics of Glucose regulation in Gestation and Growth (Gen3G) project is based on a prospective pre-birth cohort of more than 1000 women recruited between 2010 and 2013 to investigate the pathophysiology of gestational diabetes and its impact on fetal development and children’s health. Many genome-wide datasets were generated for a subset of ~450 pairs of mother-child. These datasets include genome-wide Infinium MEGAEX genotyping array data of mothers DNA, high-throughput sequencing data of mother’s circulating microRNAs (miRNA-seq) isolated at first trimester of pregnancy, whole-genome sequencing (WGS) of the children, as well as EPIC DNA methylation (DNAm) array data of fetal placenta and cord blood.
Objectives and methods
The objectives of the Gen3G project include to characterize regions of the genome differentially methylated in the two fetal tissues, to identify methylation quantitative trait loci (mQTL) by integrating the DNAm and the children’s WGS data, as well as to characterize the circulating microRNAs origin and expression pattern by integrating the children’s WGS data with the genotyping array data of mothers DNA and the miRNA-seq data.
Conclusion
During this talk I will present the tissue-specific differentially methylated regions (tDMR) that we identified and how they informed us on novel placenta-specific genomic regions harboring genes of potential importance to understand its unique physiology. I will also briefly present our preliminary results on the mQTLs identification, as well as our integrative efforts to identify more than 400 events of miRNA allelic imbalance and dozens of fetal origin events that we are investigating.
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16 h 45
Inferring causal gene and biochemical interaction networks in perturbed hematopoiesis
Ski Krieger1, Haiyu Zhang2, James Zehnder2, Morgan Craig3,4 1
Harvard University, 2Stanford University, 3McGill University, 4Université de Montréal
Introduction
The hematopoietic system produces a trillion blood cells every day, a continuous production process that is tightly regulated by a host of genetic switches and cytokines. A number pathologies, including the rare blood disease cyclic thrombocytopenia (CT-periodic fluctuations in megakaryocyte and platelet numbers), result from dysfunctional and broken gene/cytokine networks. The causes of disrupted hematopoiesis are not always known, but analyzing dysregulation can help to characterize the complex pathophysiological networks leading to disease.
Objectives
Uncover novel causal hematopoietic interaction networks and identify new targets using standard statistical approaches and Convergent Cross-Mapping (CCM), a completely new methodology for causal inference.
Methods
Blood samples were drawn every 3-4 days for 84 days total from a 53-year old individual with a novel presentation of cyclic thrombocytopenia. 3SEQ and SAMSeq analyses were applied to characterize blood transcriptome profiles and differentially expressed genes. 62 cytokines were screened using Luminex immunoassay. Power spectrums were analyzed to identify cycling gene expression/cytokines. Causal network inference was carried out using CCM.
Conclusion
We performed a comprehensive investigation of the causal relationships between gene transcription and cytokines within the hematopoietic system. Our results identify pathways that can push a dysregulated hematopoietic system back towards homeostasis, and establish avenues to prevent and treat CT and other similar hematological pathologies. CCM is thus an innovative and powerful new approach with direct consequences on the diagnosis and treatment of a variety of diseases.
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17 h 00
Toute information est-elle bonne à donner ? Points de vue du public et de patients atteints de cancer concernant la divulgation des résultats inattendus issus de la génomique.
Hermann Nabi1,2, Stéphanie Collins3, Yann Joly4, Jocelyne Chiquette5, Benjamin Malo1, Zaki El Haffaf6, Vincent Fradet1,7, Michel Dorval8 Centre de recherche du CHU de Québec—Université Laval, 2Département de médecine sociale et préventive, Faculté de médecine, Université Laval, 3Faculté de pharmacie, Université de Montréal, 4Centre de génomique et politiques, Université McGill, 5Centre des maladies du sein Deschênes-Fabia, CHU de Québec—Université Laval, 6Service de médecine génique, CHUM, 7Département de chirurgie, Faculté de médecine, Université Laval, 8Faculté de pharmacie, Université Laval
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Introduction
La question de la divulgation des résultats inattendus qui résultent des techniques de séquençage nouvelle génération se pose aujourd’hui avec acuité et fait l’objet de vifs débats au sein de la communauté scientifique et médicale.
Objectifs
Cette recherche a pour objectif d’explorer les attitudes, les opinions et les préférences du public et de patients atteints de cancer concernant la divulgation de ces résultats.
Méthode
Un total de 61 participants ont pris part à huit groupes de discussion, séparés hommes et femmes, patients et grand public, à Montréal et à Québec. Cinq vignettes cliniques fictives, mais réalistes correspondant à des catégories de résultats inattendus ont été présentées afin d’illustrer les propos. Les données ont été interprétées à l’aide d’une analyse thématique de contenu.
Résultats
La majorité des participants voudraient connaître les résultats inattendus issus du séquençage du génome et y perçoivent plus d’avantages que d’inconvénients. Cependant, ils s’accordent sur le fait que le choix de connaître ou pas ces résultats doit revenir aux patients concernés. Sauf dans le cas de risque pour une maladie jugée bénigne, les participants sont unanimes sur le fait que la divulgation des résultats doit se faire en personne, avec de préférence le clinicien qui a prescrit les tests. Enfin, les participants sont d’avis qu’une loi ou des lignes directrices doivent être mises en place pour protéger la vie privée et éviter toute discrimination basée sur le patrimoine génétique.
Conclusion
En général, les participants sont favorables à la divulgation de résultats inattendus actionnables. Le respect de l’autonomie des patients et un dialogue de confiance avec les cliniciens sont jugés primordiaux.
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17 h 15
Identification of pharmacogenetics markers in childhood ALL using whole exome sequencing data
Vincent Gagné2, Rachid ABAJI1,2,3, Kateryna Petrykey2,3, Patrick Beaulieu2, Pascal St-Onge2, Christian Beauséjour2,3, Romain Gioia2,5, Caroline Laverdière2,4, Jean-Marie Leclerc2,4, Daniel Sinnett2,4, Maja Krajinovic2,3,4 Université de Montréal, 2CHU Sainte-Justine, 3Department of Pharmacology and Physiology, Université de Montréal, 4Department of Pediatrics, Université de Montréal, 5Associé de recherche
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Childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) treatment is often associated with adverse drug reaction (ADRs) that can contribute to early morbidity and mortality, and are primary cause of treatment interruption or discontinuation, possibly affecting chances of cure. Here we present identification of genetic component of ADRs by analyzing whole exome sequencing (WES) data, either analyzing selected set of genes or performing exome-wide analyses in relation to osteonecrosis, allergies and pancreatitis, associated with the use of glucocorticoids and asparaginase (ASNase). Variants located in the ACP1 gene were identified as significant predictors of osteonecrosis. ACP1 is important signaling molecule in osteoblast biology and bone formation. Analyses of HLA alleles identified HLA-DRB1*07:01 as a major predictor of ASNase-related allergies. Given that the implication of this allele in development of allergies was shown for several ALL treatment protocols, this allele has strong potential to be enlisted among important pharmacogenes. One of the genes identified through exome-wide analyses, as associated with asparaginase-related pancreatitis, was MYBBP1A. Knockout of this gene in pancreatic cell-lines was produced and compared to wildtype cells. Results suggest a functional role of MYBBP1A in modulating the viability, proliferation capacity of pancreatic cell lines, as well as their sensitivity to ASNase. Using different pharmacogenetic strategies and WES data, we identified several genetic predictors of treatment-related complications in ALL patients and explored their functional role.
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17 h 30
Engaging dialogue about the legal recognition of genetic counsel ing and its effects on other healthcare professions
Julie Hagan1, Dimitri Patrinos1, Ma’n H. Zawati1 1
McGill University, Centre for Genomics and Policy
Introduction
Most genetic counselors in Canada are certified by the Canadian Association of Genetic Counselors or by the American Board of Genetic Counselors. However, professional certification is not supported by any formal legal recognition in Canadian provinces.
Objectives
Thus, we set out to explore plausible pathways towards legal recognition and assess the implications of potential overlap with acts currently reserved for other healthcare professionals.
Methods
To this end, we studied the forms of legal recognition available in Canada, using Québec, Ontario, and British Columbia as case models. Informed by these findings, we designed a methodology to engage genetic counselors, their employers, and other healthcare professionals.
Results
The review of professional legislations revealed three models of legal recognition: the constitution of a professional order; inclusion in an existing professional order; and delegation. Each model presents trade-offs between the level of autonomy it may grant to genetic counselors versus feasibility and implementation readiness. To further our assessment, we are in the early stages of a qualitative study addressing the future of genetic counseling; the role of genetic counselors in a primary care setting; their recognition by other health professionals; and current standards influencing the legal recognition of the profession.
Conclusion
While all three models identified in the review of professional legislations present plausible pathways towards legal recognition in Canada, implementation will require dialogue between genetic counselors, and other healthcare stakeholders. Qualitative stakeholders » interviews is the initial step in fostering such a discussion.
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Présentation par affiches
Affiche 1
Legacy data confounds genomic studies
Luke Anderson-Trocme1,2, Rick Farouni1,2, Mathieu Bourgey1,2, Yoichiro Kamatani3, Koichiro Higasa3, Jeong-Sun Seo4,5, Changhoon Kim4, Fumihiko Matsuda3, Simon Gravel1,2 Department of Human Genetics, McGill University, 2McGill University and Génome Québec Innovation Centre, 3Center for Genomic Medicine, Graduate School of Medicine, Kyoto University, 4Bioinformatics Institute, Macrogen Inc., 5Precision Medicine Center, Seoul National University Bundang Hospital 1
Introduction While investigating an intriguing putative population stratification within the Japanese population, we identified a previously unreported batch effect leading to spurious mutation calls in the 1kGP data and to the apparent population stratification. Because the 1kGP data is used extensively, we find that the batch effects also lead to incorrect imputation by leading imputation servers and a small number of suspicious GWAS associations. Lower-quality data from the early phases of the 1kGP thus continues to contaminate modern studies in hidden ways. It may be time to retire or upgrade such legacy sequencing data. Objectives We first attempt to reproduce the original signal and identify problematic variants in the JPT cohort from the 1kGP. Next, we expand our analysis to the other populations in the 1kGP and identify 15,270 variants that show evidence for technical bias despite passing standard quality controls. Finally, we investigate how these variants have impacted modern genomics analyses. Methods To identify SNPs associated to low quality data
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Affiche 2
Identification de gènes impliqués dans les ataxies épisodiques par combinaison de séquençages génomique et transcriptomique
Sébastien Audet1,2, Annie Laplante2, Camille Michaud2, Vincent Ferraro3, Eric Bareke2, Lahoud Touma3, Antoine Duquette2,3, Martine Tetreault1,2 Neurosciences, Université de Montréal, 2Centre de recherche du CHUM, 3Neurologie, CHUM
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Introduction Les ataxies épisodiques (AE) sont caractérisées par des crises sporadiques de perte de coordination des mouvements volontaires. Vu la grande hétérogénéité clinique et génétique du désordre, huit formes ayant différentes présentations et gènes associés sont décrites à ce jour. Alors que la majorité des cas sont attribués aux mutations de KCNA1 ou CACNA1A, un grand nombre de patients demeurent sans diagnostics moléculaires dus aux limitations du séquençage par panel/exome. À cet effet, l’intégration du RNA-seq aux données de séquençage du génome complet offre des informations fonctionnelles sur les gènes, permettant une interprétation plus globale des candidats. Objectif Développer une approche intégrative permettant d’obtenir un taux de succès diagnostic supérieur au 20-50 % habituellement observé. Méthodes Le séquençage d’ADN (WGS) et d’ARN (RNA-seq) sont effectués sur des échantillons sanguins de patients atteints d’AE sans diagnostic moléculaire, avec ou sans variants de signification inconnue préalablement découvert. Plusieurs algorithmes sont utilisés afin d’identifier les meilleurs candidats pathogéniques (variants, épissages alternatifs et/ou expressions différentielles), dont l’impact sur l’intégrité et l’abondance de l’ARNm sera subséquemment évalué. Conclusion La réussite de ce projet permettra d’offrir aux patients une meilleure prise en charge par le neurologue ainsi qu’une conclusion aux incertitudes accompagnant l’absence de diagnostic. Des résultats positifs encouragent également l’utilisation de la méthodologie sur un spectre plus large de maladies génétiques et pourraient éventuellement mener au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.
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Affiche 3
Defining heritable epigenome dysregulations at promoter regions in mouse embrionic stem cells following a transient loss of DNMT1
Anthony Lemieux1,2, Virginie Bertand-Lehouiller1,2, Maxime Caron1, Lisa-Marie Legault1,2, Serge McGraw1,2 1
Centre de Recherche CHU Ste-Justine, 2Université de Montréal
Objectives and methods In preimplantation mice embryos, a major reprogramming wave resets genome-wide DNA methylation (DNAmet) profiles. Differentially methylated regions (DMRs) (i.e., imprinted genes) must escape reprogramming and sustain precise DNAmet profiles through continuous DNMT1 (DNA methyltransferase 1) activity to ensure the proper establishment of the fetus’s epigenome. Using an embryonic stem (ES) cell model with inducible DNMT1 repression (DNMT1tet/tet), we showed that a temporary lack of DNMT1 triggers the permanent loss of DNAmet profiles on DMR and DMR-like regions. We still do not understand why these regions are unable to re-establish their DNAmet profiles following Dnmt1 re-expression. Here we aim to define how a temporary lack of DNAmet maintenance remodels the chromatin landscape at genome-wide regulation regions such as promoters and enhancers and how it modulates associated gene expression. DNMT1 expression in DNMT1tet/tet ES cells was inhibited by adding doxycycline (2ug/mL) into the culture medium. Cells were collected prior to treatment, after a treatment of 6 days, as well as after 21 days of recovery. We performed RNA-Seq, Reduced-Representation Bisulfite Sequencing (RRBS) and Chromatin Immunoprecipitation (ChIP-Seq) for H3K4me3, H3K4me1, H3K27me3 and H3K27ac. Our results showed that a subset of the 18,192 identified promoters permanently lost their methylation after Dox treatment, altering gene regulation. We are presently analyzing enhancers regions to identified if those regions are particularly impacted by the loss of DNA methylation maintenance and how it affects gene expression. Altogether, our analyses will shed light on the epigenetic mechanisms and impact on gene expression caused by a temporary loss of DNMT1.
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Affiche 4
Implication of mutated DNMT3A in the pathogenesis of tatton-brown-rahman syndrome
Alexandra Langford-Avelar1,2, Karine Doiron1,2, Marie-Ange Delrue3, Maria Daniela D’Agostino4, Philippe Campeau2, Daniel Sinnett1,2, Serge McGraw1,2 Université de Montréal, 2Centre de recherche du CHU Sainte-Justine, 3CHU SainteJustine, 4McGill University Health Centre
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Objectives and methods Tatton-Brown-Rahman Syndrome (TBRS) is a rare genetic disorder characterized by tall stature, intellectual disability and facial dysmorphism. This disorder is associated to a functional mutation in DNMT3A, an enzyme responsible for establishing DNA methylation implicated in gene regulation, and vital for development and cellular identity. Currently, we do not know how functional mutations in the DNMT3A protein can be at the origin of the neurodevelopmental and other associated problems observed in patients with TBRS. With the collaboration of clinical geneticists, we have identified 2 TBRS patients, carrying a single mutation in the functional methyltransferase domain of DNMT3A. Using cells from TBRS patients, we derived induced-pluripotent stem cells (iPSC),and reprogrammed these cells into neural progenitors and terminally differentiated neurons to establish the first preclinical model of TBRS to specify the deleterious impacts of functional DNMT3A mutations on brain cell development. We postulate that pathogenic heterozygous DNMT3A mutations lead to DNA methylation defects that will alter the normal programming of neural progenitors into differentiated neurons, interfering with neurodevelopmental events and ultimately leading to disease pathogenesis in TBRS. Our focused research aims are 1. Do pathogenic DNMT3A mutations alter cell lineage specification and differentiation processes of neural progenitors and terminally differentiated neurons? 2. Do pathogenic DNMT3A mutations alter the epigenetic program in neural progenitors and differentiated neurons? This project will uncover the functional impact of DNMT3A mutations on the epigenome during brain cell development, and provide a patient-derived model to test new therapeutic avenues to treat patients with TBRS.
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Affiche 5
Étude d’association entre facteurs génétiques et complications à long terme cardiaques liées au traitement chez les survivants de la leucémie lymphoblastique aiguë de l’enfant: projet PETALE
Kateryna Petrykey1,2, Patrick Beaulieu2, Pascal St-Onge2, Aziz Rezgui2, Mathilde Le Guern2, Simon Drouin2, Laurence Bertout2, Caroline Laverdiére2,3, Marie-Josée Raboisson2,3, Gregor U. Andelfinger2,3, Daniel Sinnett2,3, Maja Krajinovic 1,2,3 Département de pharmacologie et physiologie, Faculté de médecine, Université de Montréal 2 Centre de recherche du CHU Sainte-Justine, 3 Département de pédiatrie, Faculté de médecine, Université de Montréal
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La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) est le cancer le plus fréquent chez les enfants. Malgré le fait que plus de 80 % des patients atteints de LLA sont aujourd’hui guéris de leur maladie, ce succès a toutefois un prix élevé, car l’exposition aux médicaments anticancéreux et/ou à l’irradiation pendant une période vulnérable du développement de l’enfant peut avoir des conséquences à long terme. En effet, environ 60 % des survivants de LLA devront vivre avec des problèmes de santé liés au traitement. Parmi ces derniers, on notera des problèmes métaboliques, l’ostéoporose, une altération des fonctions cognitives ou cardiaques, ainsi que la dépression et l’anxiété. Si certains survivants ne présentent aucune de ces complications, d’autres peuvent en avoir plusieurs. Différents facteurs peuvent contribuer à cette variabilité, notamment le traitement reçu, les caractéristiques de la maladie, les habitudes de vie et, surtout, la constitution génétique du patient. Nous avons utilisé la présence ou non des complications cardiaques, telles que définies par la fraction d’éjection et le diamètre interne du ventricule gauche en diastole, dans l’étude d’association en comparant la fréquence des variants génétiques communs, potentiellement fonctionnels, situés dans 51 gènes sélectionnés dans les voies d’action de la doxorubicine, 107 gènes impliqués dans le fonctionnement du système cardiaque et 107 gènes de la fonction mitochondriale chez les 236 survivants de LLA. L’analyse a été effectuée en utilisant le chi carré, le test de Fisher et la régression linéaire pour tenir compte de l’effet des autres variables non-génétiques. L’analyse a été réalisée à l’aide des logiciels PINK et SPSS. L’effet de variants rares et l’effet de variants communs en collaboration avec des variants rares ont été évalués en utilisant le test SKAT-O. Ainsi, nous avons identifié des variants germinals dans les gènes TTN, CBR1, NOS1, ABCG2, ABCC5 et NOS3 qui sont associés de façon significative avec des changements de la fonction cardiaque. Les analyses ont été corrigées pour des tests multiples et l’association avec des loci de premier rang sera confirmée par le génotypage ; les résultats seront ensuite validés dans d’autres groupes de survivants. Introduction La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) est le cancer le plus fréquent chez les enfants. Malgré le fait que plus de 80 % des enfants atteints de LLA sont aujourd’hui guéris de leur maladie, ce succès a toutefois un prix élevé, car l’exposition aux médicaments et/ou à l’irradiation pendant une période vulnérable du développement de l’enfant peut avoir des conséquences à long terme. En effet, environ 60 % des enfants ayant survécu à une LLA devront vivre avec des problèmes de santé liés au traitement.
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Parmi ces derniers, on notera une altération des fonctions cardiaques. Objectifs. Nous avons utilisé la présence ou non des complications cardiaques, telles que définies par la fraction d’éjection et le diamètre interne du ventricule gauche en diastole, dans l’étude d’association en comparant la fréquence des variants génétiques communs, potentiellement fonctionnels, situés dans 58 gènes sélectionnés dans les voies d’action de la doxorubicine, 107 gènes impliqués dans le fonctionnement du système cardiaque et 106 gènes de la fonction mitochondriale chez les 236 survivants de LLA de l’enfant. Méthode L’analyse a été effectuée en utilisant le chi carré, le test de Fisher et la régression logistique pour tenir compte de l’effet des autres variables non-génétiques. L’effet de variants rares a été évalué en utilisant le test SKAT-O. Conclusion Ainsi, nous avons identifié des variants germinals dans les gènes, TTN, CBR1, NOS1, ABCG2, ABCC5, NOS3 et NDUFB11, qui sont associés de façon significative avec des complications cardiaques. Les analyses ont été corrigées pour des tests multiples et l’association avec des loci de premier rang sera confirmée par le génotypage ; les résultats seront ensuite validés par des études de réplication.
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Affiche 6
Risk factors for inflammatory bowel disease : characterization of the impact of rare variants in IFIH1 on the epithelial antiviral response
Laurie Pruneau1,2,3, Philippe Goyette1,3, Jean Paquette1,3, Claudine Beauchamp1,3, Marie-Ève Rivard1,3, Kate Jeffrey4,5, John D. Rioux1,2,3 Montreal Heart Institute, 2Université de Montréal, 3Laboratory for Genetics and Genomic Medicine, 4Massachusetts General Hospital, 5Harvard Medical School 1
Introduction Inflammatory bowel diseases (IBD) are chronic inflammatory diseases of the gastro-intestinal tract. Four rare and independent variants in IFIH1 have been associated with IBD. The protein encoded by IFIH1, MDA5, is involved in the immune system and interacts with certain RNA viruses to trigger the innate mechanisms of antiviral defense. Our hypothesis is that the IBD-associated variants in IFIH1 decrease the epithelial antiviral defense response after a viral infection. Objectives The main objective is to evaluate MDA5 function in the antiviral defense of the intestinal epithelium and to determine the impact of IFIH1 mutations on it. Moreover, knowing that the composition of viruses in the intestinal microbiota is different for patients with IBD, it would be important to study the mechanisms by which IFIH1 variants may impact on the host’s response to a viral challenge. Methods Human induced pluripotent stem cells derived from lymphoblastoid cell lines (LCLs) obtained from different patients homozygous or compound heterozygous for IFIH1 variants are being used to generate genotype-specific in vitro models of intestinal epithelium for testing antiviral response. Results and conclusion The impact of the different variants on RNA and protein structure, as well as expression levels have been validated using these LCLs. We demonstrated the ability to generate epithelial models, including spheroids and monolayers, from control LCLs. Afterward, the impact of the different variants on the antiviral response following an infection with viral particles or exposure to RNA from the microbiome of IBD patients and controls will be evaluated in our genotype-specific in vitro models of intestinal epithelium.
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Affiche 7
Étude des déterminants génétiques dans la susceptibilité au vieillissement accéléré post-traitement d’une leucémie pédiatrique : Résultats préliminaires de l’étude PETALE
Sophie Marcoux1, Tibila Kientega2, Maja Krajinovic1,3, Kateryna Petrykey1,3, Jessica Bourbonnais2, Guillaume B. Cardin2, Francis Rodier1,2, Caroline Laverdière1,3, Daniel Sinnett1,3, Étude PETALE3 1
Université de Montréal, 2CR-CHUM, 3CHU Sainte-Justine
Introduction Les survivants d’un cancer pédiatrique (SCP) souffrent davantage et à un âge plus précoce de problèmes de santé chroniques que la population générale. Un vieillissement accéléré causant une fragilité prématurée pourrait être en cause. Comprendre les mécanismes moléculaires impliqués et les susceptibilités individuelles est essentiel. La sénescence cellulaire pourrait être un médiateur important.
Objectif Explorer l’association entre des polymorphismes de gènes associés à la sénescence cellulaire et un biomarqueur d’immunosenescence dans une jeune cohorte de SCP. Méthode Les TRECs (Signal joint T-cell receptor excision circles) sont des biomarqueurs d’immunosenescence mesurés par q-PCR. Ils ont été validés pour leur corrélation avec le vieillissement normal et sont utilisés en médecine judiciaire pour extrapoler l’âge individuel. Ces marqueurs ont été mesurés chez les participants de la cohorte PETALE (n = 246 ; CHU Sainte-Justine). Les participants ont reçu un diagnostic et ont été traités pour une leucémie lymphoblastique aiguë selon des protocoles de traitement standardisés. Les patients ayant rechuté ou reçu une greffe étaient exclus. Une réévaluation globale de leur état de santé et un séquençage (exome-wide) ont été faits lors de l’étude PETALE (15.5 ± 5.2 post-diagnostic). Conclusion L’âge chronologique des participants était de 21.6 ± 6.3 ans. Leur âge biologique était significativement plus élevé (38.9 ± 8.4 ans ; p < 0.0001). Un écart particulièrement marqué entre l’âge chronologique et l’âge biologique a été observé chez les patients porteurs de l’allèle mineur/mineur pour le gène p16INK4a (rs11515 ; p < 0.0001), suggérant des susceptibilités génétiques significatives.
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Affiche 8
Impact of C1orf106 and CYTH1 in inflammatory bowel diseases
Isabelle Hébert-Milette1,2, Chloé Lévesque1, Vishnu Mohanan3,4, Kara G. Lassen3,4, Ramnik J. Xavier3,4, Guy Charron1, John D. Rioux1,2 1 Montreal Heart Institute, 2Université de Montréal, 3The Broad Institute of MIT and Harvard, 4Center for Computational and Integrative Biology
Introduction In inflammatory bowel diseases (IBD), inflammation is partly associated with an alteration of the epithelial barrier. GWAS analyses have associated the 1q32 locus with IBD. Only one gene in that locus, C1orf106, is expressed in intestinal epithelial cells. Moreover, three rare coding variants in C1orf106 are associated with IBD. We demonstrated by immunoprecipitation and knock-down (KD) experiments, respectively, that C1orf106 interacts with CYTH1 and that its KD causes CYTH1 accumulation in cells, leading to altered stability of adherens junctions (AJ) and increased epithelial permeability. Hypothesis In addition to altering AJ, we propose that C1orf106 also controls the formation of tight junctions (TJ), which alters cell polarization and epithelial permeability. Objectives The objectives of the project are to a) validate the proposed C1orf106-CYTH1-TJ axis and b) elucidate the impact of genetic variants in C1orf106 on this pathway. Results Knocking down C1orf106 changes the cellular localization of TJ proteins, leading to an epithelium with increased leakiness, perturbed cell polarization and increased thickness of the cortical actin belt. These alterations are likely due to perturbed interaction between CYTH1 and Par1 as we also observed an altered localization of the Par1 protein. Conclusion Our observations indicate an important role of C1orf106 in apical junction formation and in the establishment of cell polarization. C1orf106, by controlling CYTH1 steady state level, impacts the formation of apical junction and cell polarization. The deregulation of these cellular processes impairs the formation of an impermeable epithelial barrier, which facilitate the passage of microorganisms and the induction and maintenance of a chronic inflammatory response.
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Affiche 9
Évaluation des biomarqueurs de sénescence et de vieillissement prématuré causés par la thérapie anti-leucémie aigüe lympho blastique
Tibila Kientega1*, Sophie Marcoux2*, Jessica Bourbonnais1, Guillaume B. Cardin1, Caroline Laverdière2,3, Daniel Sinnett2,3, Francis Rodier1,2 Centre de recherche du CHUM Centre hospitalier universitaire de l’Université de Montréal (CRCHUM) et Institut du cancer de Montréal, 2Université de Montréal, 3 CHU Sainte-Justine (CHUSJ): *Ces auteurs ont une contribution égale
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Introduction Les survivants d’une leucémie aigüe lymphoblastique (S-LAL) sont confrontés aux effets à long terme de la thérapie rappelant le syndrome de vieillissement prématuré (VP). Notre hypothèse est que la mesure des cercles d’excision des récepteurs de cellules T (TREC, marqueur sanguin d’immunosénescence) et du phénotype sécrétoire associé à la sénescence cellulaire (SASP) représente une stratégie quantitative non invasive pour évaluer le niveau de VP de cette population. La sénescence cellulaire est un mécanisme clé de suppression des tumeurs, cependant l’accumulation des cellules sénescentes sous-tend de nombreuses maladies liées à l’âge. Objectif Évaluer les biomarqueurs quantifiables de sénescence et de VP (TREC et SASP) chez les S-LAL de la cohorte PETALE du CHU Sainte Justine afin d’en déterminer l’âge biologique. Méthode À partir d’échantillons sanguins d’ADN génomique et de sérum de S-LAL (n=246), les TREC et les SASP ont été mesurés respectivement par qPCR et par multiplex (V-PLEX Human Biomarker quantifiant 40 analytes). L’âge biologique des participants a été déterminé en utilisant une courbe populationnelle publiée. Conclusion Les niveaux de TREC des S-LAL montrent une corrélation significative avec l’âge chronologique (PA:p.R37H in the DHDDS gene encoding for dehydrodolichyl diphosphate synthase causes epileptic encephalopathy. DHDDS is an essential enzyme for dolichol-pyrophosphate synthesis, a key metabolic step in protein N-linked glycosylation. The enzyme shows the highest levels of expression in the brain cerebellum, however its physiological role in the CNS has never been characterized. Hypothesis and objectives Our main hypothesis is that the variant p.R37H disrupts an essential role of DHDDS in the CNS, causing epileptic encephalopathy in patients. Methods Using the CRISPR/cas9 technology, we developed a knock-in mouse strain carrying the human p.R37H mutation in Dhdds and characterized its cognitive and neuromuscular phenotype. Results and conclusion Genotyping of 40 animals in the offspring of DhddsR37H heterozygous breeding demonstrated that ~65 % were heterozygous for the mutant allele and ~35 % were wild-type. This suggested that in homozygous status the mutation causes embryonic or perinatal lethality. Heterozygous DhddsR37H mice had normal growth and survival but were showing episodes of motor seizures and their EEG recordings reveal abundant interictal epileptic activity as well as reduced seizure threshold to PTZ exposure. Neurological assessment of heterozygous DhddsR37H mice revealed significantly reduced alternation rate in the Y-maze test and recognition index in the Novel Object Recognition test suggesting spatial and working memory deficits. Analysis of brain tissues by immunohistochemistry demonstrated increased levels of astrocytes consistent with neuroinflammation. Altogether, our data demonstrate that DhddsR37H mice recapitulate the phenotype of patients with the p.R37H variant in DHDDS, confirming that it is responsible for their clinical manifestations. Further characterization of the model should allow us to define the role of DHDDS in the CNS and develop specific therapeutic approaches.
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Affiche 28
Étude des déterminants génétiques de la réponse variable aux analgésiques dans le traitement de la douleur chronique
Eva Bouchard1, Léonard, Guillaume1,4, Louis Gendron1,2, Karine Tremblay1,3 Université de Sherbrooke, Faculté de médecine et des sciences de la santé, 2Centre de recherche du CHUS (CRCHUS), 3Centre de recherche Charles—Le Moyne Saguenay— Lac-Saint-Jean sur les innovations en santé (CR-CSIS) 4École de réadaptation, Centre de recherche sur le vieillissement (CdRV) 1
Introduction La réponse variable aux analgésiques dans le traitement de la douleur chronique (DC) a d’importantes conséquences pour le patient et pour la société. La pharmacogénétique (PGt) peut permettre d’associer le bon analgésique au bon individu, en fonction de ses gènes. Le présent projet se base sur l’hypothèse que des variants génétiques sont impliqués dans la variabilité de la réponse aux analgésiques (RA). Objectifs 1) Sélectionner des gènes, et leurs variants, candidats de la RA variable ; 2) Phénotyper la RA de sujets sains ou souffrant de DC ; 3) Génotyper les variants candidats sélectionnés ; 4) Analyser l’association entre la RA variable et la présence de variants. Méthode Le projet repose sur des prélèvements sanguins et données pharmaco-médicales d’un échantillon de sujets sains (n=360) ou atteints de DC non cancéreuses (n=60), en recrutement au CRCHUS. Le Registre Québec Douleur (9363 sujets DC) sera consulté pour bonifier l’échantillon. Un questionnaire rétrospectif sous forme téléphonique sera complété avec les sujets pour caractériser le phénotype de la RA. Les gènes candidats et leurs variants seront sélectionnés par l’entremise d’une recension des écrits. L’ADN sera extrait de la couche leucocytaire du prélèvement. Le génotypage des variants sera effectué par mini-séquençage iPLEX Assay-MassARRAY System à partir de l’ADN, par la plateforme du Centre d’Innovation Génome Québec. Des analyses d’association seront réalisées. La collecte de données a été initiée en automne 2019. Conclusion Mes travaux identifieront des variants PGt associés à la variabilité de la RA, marqueurs potentiellement prédictifs de cette réponse, pouvant mener au développement de tests PGt et leur implantation en pratique clinique.
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L’Université de Montréal et de grandes avancées scientifiques. De la datation de l’arrivée des premiers humains en Amérique du Nord à la conception des caméras du futur télescope James-Webb en passant par la progression fulgurante de l’intelligence artificielle et les progrès de l’immunothérapie pour combattre le cancer, nos chercheurs continuent de repousser encore et toujours les frontières de la connaissance. Pour rester au fait de leurs dernières percées : nouvelles.umontreal.ca
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Comité scientifique
Daniel Sinnett, Ph. D. Université de Montréal Nicolas Duprés, M.D., M. Sc., FRCP(C) CHU de Québec — Université Laval Geneviève Bernard, M.D., M. Sc, FRCP Université McGill, Hôpital de Montréal pour enfants Eric Shoubridge, Ph. D. Université McGill — Institut et Hôpital neurologique de Montréal Hélène Vézina, Ph. D. UQAC Simon Girard, Ph. D. UQAC Simon Gravel, Ph. D. Université McGill Jacques Simard, Ph. D. Université Laval Vincent Ferretti, Ph. D. Université de Montréal — CHU Sainte-Justine John Rioux, Ph. D. Université de Montréal — Institut de Cardiologie de Montréal François Rousseau, M.D., M. Sc., FRCPC Université Laval Anne-Marie Laberge, M.D., Ph. D. Université de Montréal Bartha Maria Knoppers, MA, LLB, BCL, DLS, Ph. D. Université McGill Yann Joly, Ph. D. (DCL) Ad.E. Université McGill Renseignements Lisa Gouin — Service congrès et formation du CHU Sainte-Justine
[email protected] 514 345-4931 poste 4447 Présentations disponibles en ligne à l’adresse suivante : https://www.fourwav.es/rmga2019 sous l’onglet « présentations en format pdf ». Seules les personnes inscrites peuvent accéder aux présentations.
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