Bio-Informatique, Génétique, Cancer, Instabilité génomique, Réparation de l'ADN, Recombinaison homologue, Diagnostic, Prédisposition, Mélanome uvéal, Cancer de l'ovaire, MBD4, CDK12, BRCA1, BRCA2

Ce travail est consacré à l'analyse d'instabilités génomiques et de déficiences de réparation de l'ADN dans les cancers dans un contexte clinique et de la mise en place d'un outil de diagnostic. La première partie de la thèse décrit le déficit en recombinaison homologue (HRD) et les motifs d'aberration génomique dans les tumeurs qui émergent lors de ce déficit. La recombinaison homologue (HR) est une voie de réparation de l'ADN qui peut réparer les cassures double brin en utilisant une chromatide soeur et un chromosome soeur comme matrice. Les tumeurs inactivées pour certains gènes majeurs impliqués dans HR tels que BRCA1, BRCA2, RAD51C et PALB2 se sont avérées présenter une instabilité génomique élevée. La détection de l'inactivation de la voie HR dans les tumeurs est aujourd'hui devenue extrêmement importante en raison de nouvelles options thérapeutiques ciblant l'HRD (inhibiteurs de PARP) et des pratiques cliniques pour la surveillance génétique familiale. Les tests complets d'inactivation des gènes HR sont compliqués en raison de la diversité des mécanismes d'inactivation, y compris les mutations germinales et somatiques, la méthylation du promoteur et les variants structurelles. Des signatures génomiques basées sur les profils d'aberrations spécifiques des tumeurs HRD ont été développées. Un nouvel outil shallowHRD pour évaluer le HRD dans les tumeurs est présenté. ShallowHRD est basée sur le séquençage du génome entier à faible couverture (<1X). Cette technique de séquençage d'ADN a été choisie en raison de son faible coût et de son efficacité qui permet de construire le profil d'altération du nombre de copies d'une tumeur, même pour les échantillons FFPE. ShallowHRD exploite des ruptures intrachromosomiques à grande échelle dans les profils de nombre de copies caractéristiques de HRD. ShallowHRD montre ~90% de sensibilité et de spécificité, ce qui est comparable à la plupart des méthodes de pointes. En raison des avantages intrinsèques de shallowHRD, elle est déjà mise en place pour le cancer de l'ovaire à l'Institut Curie et peut permettre d'aider la prise en charge de patients. La deuxième partie décrit le contexte et les résultats de l'investigation de CDK12 (cyclin-dependent kinase 12) en tant que gène de prédisposition au cancer dans le cancer épithélial de l'ovaire (EOC). CDK12 est un gène suppresseur de tumeur, dont l'inactivation était systématiquement associée à une instabilité génomique spécifique dans les EOC et cancer de la prostate. CDK12 est notamment un gène impliqué dans la transcription mais pas directement dans la réparation de l'ADN et le lien fonctionnel exact entre l'instabilité génomique et l'inactivation de CDK12 n'est pas encore établi. L'étude d'une cohorte de 416 patients non apparentés atteints d'EOC pour CDK12 n'a révélé aucune mutation délétère germinale et une proportion de mutations faux-sens similaire à la population représentative européenne non finlandaise. Dans l'ensemble, aucune preuve n'a été trouvée pour indiquer que CDK12 est un gène de prédisposition au cancer. La troisième partie décrit le contexte et l'investigation de MBD4 (Methyl-CpG Binding Domain 4) en tant que gène de prédisposition au cancer pour le mélanome uveal (UM). MBD4 est une ADN-glycosylase qui aide à maintenir la stabilité génomique principalement en réprimant les mutations mCpG>TpG. Son inactivation dans les tumeurs a été systématiquement associée à un taux élevé de mutations CpG>TpG et a marqué une réponse à l'immunothérapie. Les résultats du criblage de la cohorte de 1093 ADN germinaux de patients UM non apparentés et de 193 tumeurs UM pour la mutation MBD4 sont présentés. Des mutations germinales inactivant MBD4 ont été trouvées dans 0,7% des cas d'UM et MBD4 a été prouvé prédisposant à l'UM avec un risque relatif de 9. L'étude a conclu que MBD4 doit être inclus dans les panels de gènes pour les tests cliniques et doit être exploré davantage dans l'UM et d'autres maladies.