Contribution au plan stratégique médical 20202024

16/05/2019

1/8PlanstratégiqueCytogénétiqueconstitutionelle-CollégialedeBDRCytogénétiqueFoetopathologieHistologiespécialisée.docx

Contributionauplanstratégiquemédical20202024Assistancepublique–HôpitauxdeParis

Nomdelaspécialité:

Cytogénétiqueconstitutionnelle(souspartiedelacollégialedeBiologiedelaReproduction-Cytogénétique-Fœtopathologie-Histologiespécialisée)

Principauxrédacteurs:

DrValérieMalan,PrAndréeDelahaye,PrSergeRomana

Q0:remarquepréliminaire

Uneréflexioncommuneaveclacollégialedegénétiqueconcernantlarestructurationdeslaboratoiresdebiologiegénétique(génétiquemoléculaireetcytogénétique)devraêtreenvisagée

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Q1.Contextegénéraldelaspécialité

Lacytogénétiquemédicaleestunedisciplinedontl’objetestl’étudedesanomalieschromosomiquesdenombreetdestructure.Ondistingue lacytogénétiqueconstitutionnellede lacytogénétiqueducancer. Ces sous-disciplines sont pratiquées par des équipes différentes et interagissent avec desfilièresdepatientsetdesmédecinsdedisciplinesdifférentes.

En pathologies constitutionnelles, les principales techniques utilisées correspondent à des étudesglobalesetcibléesdugénome.Onpeutdistinguer:

- le caryotype, techniqued’étude globale des chromosomes nécessitant des cultures cellulaires etuneanalyseaumicroscope(étudemorphologiquedeschromosomes)

- l’Analyse Chromosomique sur Puce à ADN (ACPA), technique d’étude globale du génomepermettantdedétecterdesvariationsdestructuresdéséquilibrées(c’est-à-direentrainantuneperteouungaindematérielchromosomique)

-l’HybridationinsitufluorescenteouFISH,techniqued’étudecibléedugénome

-leséquençageàhautdébitaussiappelédenouvellegénération«NGS»,utilisénotammentpourledépistageprénatalnon invasifde trisomie21 (DPNI)àpartirde l’ADN fœtal circulantdans le sangmaternel

- Ainsi que d’autres techniques de biologiemoléculaire permettant d’identifier des remaniementsgénomique(commelaPCRquantitative,lesBoBs…)

Le cytogénéticien permet d’établir un diagnostic, en période préimplantatoire (DPI), prénatale etpostnatale, des anomalies chromosomiques associées aux pathologies neuro-développementales,auxmalformationscongénitales,aux troublesde la reproduction (infertilité, insuffisanceovarienneprécoce, faussescouchesàrépétition),auxtroublesde ladifférentiationsexuelleetauxanomaliesde la croissance (retard de croissance essentiellement). Le cytogénéticien interagit doncessentiellement avec les services de génétique clinique, d’endocrinologie, de médecine de lareproduction, de gynécologie-obstétrique et de fœtopathologie. Il joue également un rôleessentiellementdansleconseilgénétiqueeneffectuantdesconsultations.

L’étude des anomalies chromosomiques a été basée durant plus de 50 ans sur l’analysemorphologiquedeschromosomes.Depuisunedizained’années,grâceausoutiendelaDHOSdanslecadre de la circulaire DHOS/OPRC no2007-455 du 31 décembre 2007, l’ACPA (AnalyseChromosomique sur Puces à ADN) a pu se développer au niveau national. Au total 12 centrescoordonnateurs, en relation avec 44 Centres Hospitalo-Universitaires répartis sur l’ensemble duterritoire, ont été retenus pour mettre en place une plateforme dédiée. Rapidement, un réseaunationalregroupantl’ensembledeslaboratoiresaétéconstitué,leréseauAChro-Puce.(www.acpa-achropuce.com,lesiteseraaccessibleenjuin2019)

L’ACPA a permis un changement de paradigme grâce son pouvoir de résolution (détectiond’anomaliesnonvisiblessurlecaryotype)etàlacaractérisationauniveaumoléculairedesanomaliesidentifiées (appelées CNVs, Copy Number Variants). De ce fait, l’ACPA est devenue l’examen depremièreintentionpourl’explorationdespatientsprésentantdesanomaliesdudéveloppement,dessyndromesmalformatifsetunedéficienceintellectuelleainsiquedesfœtusavecdesmalformationscongénitales en anténatal. Cette révolution technologique d’étude globale du génome a entraînétroischangementsmajeursdanslemétierdecytogénéticien.

1- En raison de la connaissance du contenu en gènes des CNVs identifiés, le cytogénéticien peutétablir des corrélations phénotype-génotype précises. Néanmoins, il est à noter qu’une grande

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difficultérésideparfoisdansl’interprétationdecertainsCNVs.

2-Lecytogénéticienaunrôlecentraldanslediagnosticdupatientoudufœtus.Danslatrèsgrandemajorité des cas, aucun diagnostic n’est évoqué par le clinicien (généticien et obstétricien). Ainsi,l’établissementde lacorrélationphénotype-génotypequ’effectue lecytogénéticienestuneétapeessentiellepourlediagnosticetleconseilgénétique.

3- Aujourd’hui le cytogénéticien et le généticien moléculaire travaillent tous les deux sur lesconséquences de lésions génétiques (anomalies chromosomiques de structure et variantsnucléotidiques) détectés sur l’ensemble du génome. Ainsi, leur collaboration est devenueindispensablepourétablirundiagnosticdanscertainessituations(modèledouble«hits»).

Ilfautcependantsoulignerque:

-lestechniquesdecaryotypeetdeFISHrestentindispensablespourcomprendrelemécanismedesanomalieschromosomiquesidentifiéesparACPAetainsiproposerunconseilgénétique.Enfonctiondu risque de récurrence dans la descendance, un diagnostic prénatal chromosomique ou undiagnosticpréimplantatoirepourraêtreproposépouruneprochainegrossesse.

- le caryotype reste la seule technique utilisée pour la recherche des anomalies chromosomiqueséquilibrées dans les troubles de la reproduction et en cas de suspicion d’anomalies enmosaïque(syndromedeTurneretapparentés,enlienaveclesservicesd’endocrinologie).

- Seule la FISH permet aujourd’hui la réalisation du diagnostic préimplantatoire des anomalieschromosomiques.

Ilexisteles6laboratoiresdecytogénétiqueconstitutionnelleàl’AP-HP(PrBrigitteBenzackenàJeanVerdier,PrJean-PierreSiffroiàTrousseau,PrGérardTachdjianàAntoineBéclère,PrSergeRomanaàNecker-EnfantsMalades,PrJean-MichelDupontàCochin,DrAnne-ClaudeTabetàRobertDebré).IlexisteégalementdeuxlaboratoireshorsAPHP,unàPoissy(ProfesseurFrançoisVialard)etl’autreàVersailles (Brigitte Simon Bouy). Seuls les services de Cochin et de Poissy réalisent le DPNI de latrisomie 21. Le diagnostic préimplantatoire n’est effectué que par le service de Necker-EnfantsMalades.

Q2.Évolutionprévisibledelaspécialité

LamiseenplacedesplateformesdeséquençageSeqOIAetAURAGEN,danslecadreduplanFranceMédecine Génomique 2025, impose un rapprochement des deux disciplines: la génétiquemoléculaireetlacytogénétique.Lestechniquesdeséquençagehautdébitdegénomepermettrontenune seule analysed’avoir accès à la fois aux variationsponctuelles (analysées à ce jourpar lesbiologistesmoléculaires)etauxanomalieschromosomiquesdestructure(aujourd’huianalyséesparles cytogénéticiens). Les laboratoires de génétiquemoléculaire et de cytogénétique d’aujourd’huipréfigurentleslaboratoiresdegénomiquemédicaleoude«génétiquebiologique»dedemain.Cesderniersjouerontunrôleclédanslamédecinedeprécisiondedemain.Ilestimportantdesoulignerque la connaissance spécifique du cytogénéticien sur la physiologie et l’architecture du génome(mécanique chromosomique) ainsi que sur particularités liées à la détection des anomalieschromosomiques en anténatal devront être conservées et enseignées aux jeunes internes«généticiens biologistes». Par ailleurs, un renforcement des interactions de ces nouveauxgénéticiens biologistes avec les bio-informaticiens et les biostatisticiens pour l’interprétation desdonnéesdemasseprovenantdescentresdeséquençageseranécessaire.

Actuellement,onconstatedéjàetonpeutanticiperunaccroissementdutempsbiologisteconsacréàl’interprétationdesrésultats(ACPAetdansl’avenirséquençagehautdébitdegénome)ainsiqu’aux

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réunions de concertation pluridisciplinaires (RCP) spécifiques de pathologies (troubles duneurodéveloppement,maladiesmitochondriales,maladiesosseuses,malformationscongénitales...)afindepouvoirétablirunrapportphénotype-génotypeleplusprécispossible.Uneorganisationparthématiques (avec une file active de patients par spécialité) au sein des services de l’APHP estnécessaire afin que le biologiste ait les compétences nécessaires pour interpréter ces nouvellesdonnées complexes de génomique. A ces bouleversements s’ajoute une refonte structuraleprofondeauseindesDMUdeBiologiedechacundesGHdel’APHPenrespectantunecoordinationsupra-GHpour l’organisationd’unegénomiquemédicaleefficaceauseinde l’AP-HPenadéquationaveclesfilièresmaladiesraresetlesplansnationaux(FranceMédecineGénomique2025etMaladiesRares3).

Q3.Contexteenmatièrededémographiemédicale

L’activitédecytogénétiqueconstitutionnelleestréaliséeàl’APHPdans6services.Ilexisteégalementun service hors APHP à Poissy. La démographie médicale est un problème majeur pour lacytogénétique.Lenombrededépartsenretraitedesdirigeantsde laspécialitéseratrès importantd’ici 2025. Dans l’avenir, en raison de l’accès au séquençage global du génome par la plateformeSEQUOIA, lenombredegénéticiensbiologistes ayantdes connaissancesen cytogénétique seraennombreinsuffisant.Ilenestdemêmepourlesconseillèresgénétiquesquisonttrèsimpliquésdanslesconsultationsdeconseilgénétiquedesanomalieschromosomiques.

L’organisation de la formation des futurs biologistes ayant des compétences encytogénétique/génomique chromosomique est une question centrale pour assurer la relève. Lesconnaissances spécifiques du cytogénéticien sur l’architecture du génome ainsi que sur lesparticularitésliéesàladétectiondesanomalieschromosomiquesenprénataletenpréimplantatoireplus particulièrement sont précieuses et doivent être enseignées aux jeunes internes au cours deleur formation. Le parcours de formation des internes a étémodifié par la réforme de 2017. LesdifférentsDESC(Diplômed’EtudeSpécialiséeComplémentaire)régionauxdecytogénétiqueontétéremplacé par des formations nationales au sein desquelles ces compétences sont enseignées :l’option«MédecineMoléculaire-Génétique-Pharmacologie»pour les internesduDESdeBiologie etlaformationspécialiséetransversale(FST)«Génétiqueetmédecinemoléculairebioclinique».

Le nombre de généticiens biologistes ayant une connaissance particulière dans les anomalieschromosomiquesdestructureestàadapterenprenantencompte:

- L’augmentationprévuedel’activitéenlienavecSeqOIA,

- letransfertdesactivitésd’ACPAversdesactivitésdeNGS

- lemaintiendes activitésde cytogénétiques conventionnellesnon remplaçablespar leNGSpourl’instant(troublesdelareproduction,diagnosticprénataletpréimplantatoire)

Uneévaluationdeladémographiedesfutursgénéticiensbiologistesdoitêtreeffectuéeauseindesdeux collégiales : celle de Biologie de la Reproduction-Cytogénétique-Fœtopathologie-HistologiespécialiséeetcelledeGénétique.

Ilestànoterquelesévolutionsdenosactivitésnécessitentaussiuneréflexionsurladémographieetla formationdes équipes techniques ainsi qu’un renforcement enpersonnel nonmédical pour lesnouveauxmétiersdeconseillersengénétique,debio-informaticiensetdebiostatisticiens.

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Q4.Positionnementdel’AP-HPparrapportàlaconcurrence

Le positionnement de l’APHP par rapport aux autres centres nationaux publics et privés peuts’estimerparlenombred’examensd’ACPAréalisé.UnbilannationaldecesactivitésestréaliséparleréseauAChro-Puce.LeDrValérieMalanestresponsabledeceréseauquiregroupe l’ensembledes44 laboratoiressur leterritoirenationalréalisantdesACPA.LebilanduréseaunationalACho-Pucedel’année2017indiquequel’APHPréalise40%del’activiténationale(9362/23418actes).Sil’offreprivéerestenégligeableencequiconcernecettetechnique(lesactesd’ACPAn’étantpascotésenB),certainslaboratoiresprivéssesontstructuréespourrépondreàlademanded’examensd’étudeglobaledugénome,commeleséquençagehautdébitd’exomes.Larépartitiondesactivitésentreleslaboratoires publics et privés est actuellement fortement influencée par la cotation des actes. Lepassageàlanomenclaturedel’ACPAquiappartientàlalistecomplémentairedesactesdebiologiemédicaleestencoursd’étudedepuisplusieursannées.Les investissementspublicsréaliséspour laplateformedebio-informatiqueMOABIainsiquelamontéeenpuissancedeSeqOIA,desdifférentscentres de recherche des Universités et Instituts partenaires de l’AP-HP permet à l’AP-HP de sepositionnerenforcedanslesanalysesgénomiques.L’étroiterelationdubiologisteaveclesclinicienset les bio-informaticiens dans le cadre des RCP est un atoutmajeur pour les hôpitaux de l’APHP.L’apportprincipaldesbiologistesgénéticiensrésidedansl’interprétationdesdonnéesdegénomiqueavec les éléments cliniques du patient et dans leur implication (en particulier des hospitalo-universitaires)dansdesstructuresderecherche.Lediagnosticdesanomaliesgénétiquesenroutine(enanténataletpostnatal)atoujoursétélepointdedépartdenombreuxtravauxderecherche.

Q5.Modalitésd’améliorationdel’attractivité

Lemanque de visibilité de la discipline cytogénétique est un freinmajeur pour attirer des jeunesinternes. L’attractivité pourra s’effecteur si les transformations envisagées dans les paragraphesprécédentssontclairementaffichéesainsiqueparlacréationdeservicesdeBiologieGénétique.

Il est importantd’organiser les formationset les recrutementsdepersonnelsmédical (PM)etnonmédical (PNM) en nombre suffisant de façon à ce que les compétences soient adaptées pourrépondreaudynamismedecesactivitésetmenerlesdéveloppementsenrechercheetendiagnosticquisupporterontlamédecinedeprécisiondedemain.

UnemodificationdelavalidationactuelledescompétencesdesPMestnécessairepourl’obtentiondesagrémentsetdesautorisationsnécessairespourlaréalisationdesactivitésdeNGSenattendantquel’AgencedelaBiomédecineréformesonsystème.

Q6.Margedeprogressionduvirageambulatoire

Questionnonadaptéeàladiscipline

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Q7.Innovationsdiagnostiquesàvenirdansles5à10ans

LadiminutiondescoûtsdeséquençageparNGSetlesaméliorationstechniquesrendentaujourd’huiinéluctablelatransitiondel’ACPAversleNGSdansplusieursindications:-enprénatalenprésencedesigned’appeléchographiquemajeur-enpost-natalpour lesanomaliesdudéveloppement, les syndromesmalformatifset ladéficienceintellectuelleL’évolution rapide des technologies et des appareils de séquençage rendra nécessaire desinvestissementsdansdenouvellestechnologiesspécialiséescomme:-lesséquenceursdelecturelongue(«longread»)(typePACBIO)-lesappareilsdedétectiondesremaniementsgénomiques(typeBIONANO)-desappareilspermettant l’automatisationdecertainesétapesdesprocédurestechniquespour lacytogénétiqueconventionnelle-appareilpermettantdesanalysessurcelluleunique

Q8.Innovationsdanslesuivithérapeutiqueàvenirdansles5à10ans

La collecte organisée des données patients et l’étude de l’association et des corrélations entre laprésence de variations génomiques rares ou fréquents et les réponses thérapeutiques pourraientêtrel’objetdetravauxderecherchedanslecadredu«HealthDataHub»auxquelsl’AP-HPpourraitêtreassocié.

Q9.Innovationsglobalesdanslesprisesenchargebiologiquedansles5à10ans

- ConséquencesdeSeqOIALamise en route de SeqOIA va impacter l’organisation du tempsmédical et les activités dans leslaboratoires en raison de l’implication des cytogénéticiens de l’AP-HP dans l’interprétation et lavalidationdesdonnéesdeséquençagehautdébitdegénome. Ilest importantde soulignerque letempsconsacréà l’analysedesdonnéesetauxRCPseraconsidérablementaugmenté.Parailleurs,lespré-indicationssélectionnéespar l’HASquiseront l’objetd’analysesur laplateformeSeqOIAvaentrainerune implicationdescytogénéticiensdansdesthématiquesquine luisontpashabituelles(commelesmaladiesmitochondriales).

- Transfertdesactivitésd’ACPAversdesactivitésdeNGSLeprojetpiloteDEFIDIAGduplanFranceMédecineGénomique2025viseàdéterminerlameilleurestratégiediagnostiquedanslecadredeladéficienceintellectuelle.L’aspectmédico-économiqueseraégalementconsidéré.Selonlesrésultatsdecetteétude, l’ACPA, leséquençagehautdébitd’exomeoudegénomeserontreconnuscommel’examendepremièreintentionchezlespatientsatteintsdecettepathologie.Pour les autres pathologies, la transition de l’ACPA vers le NGS doit être menée par les équipeshospitalo-universitairesdontcellesdel’AP-HP,thématiqueparthématique,encoordinationaveclesfilières concernées, les biologistes moléculaires et autres experts de la thématique, de façon àdéterminerlesarbresdécisionnelspouruneprescriptionadaptée.

- ElargissementdesvariationsgénomiquesaccessiblesaudépistagenoninvasifDans le cadre du dépistage non invasif des anomalies chromosomiques à partir de l’ADN fœtalcirculantdanslesangmaternel,onpeutanticiperunélargissementdesanomalieschromosomiques

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détectables en anténatal. Ceci devrait changer les indications de diagnostic prénatal et parconséquentlenombred’ACPAréaliséenprénatal.

- ModernisationdesmétiersdesPNMetapparitiondenouveauxmétiersCesévolutionstransformerontlesactivitésréaliséesparlesPNM.Lesbesoinsvontaugmentereningénieriebiomédicale,enbio-informatique,enbio-statistique,enlogistique-organisationnelleetensupportpourlesdémarchesd’accréditation.

Q10.Recherchecliniqueettranslationnelle

Larecherchecliniqueettranslationnelleeffectuéeparlescytogénéticiensdoitserenforcerpar:

-ledéveloppementd’actesinnovantsdediagnosticgénomique.LecytogénéticiendoitêtreimpliquédanslacoordinationetlaparticipationàdesprojetsSTICetPH-RC.

-l’intégrationdesdonnéesdegénomiquechromosomiqueauxdonnéesphénotypiques,collectéesetconservées dans les dossiers patients informatisés, grâce des outils statistiques, informatiquesadaptésetdeméthodesd’apprentissageautomatiquevoired’intelligenceartificielle(«HealthDataHub»).

Il est capital de préserver du temps médical pour la recherche notamment pour les hospitalo-universitaires afin qu’ils puissent participer au développement de la médecine de précision dedemain. Les projets de recherche se font en lien avec l’INSERM, lesUniversités et les Instituts enpartenariatavecl’AP-HP.

Q11.Aspectsuniversitairesdelaspécialité

Les cytogénéticiens HU d’Ile de France sont nommés au CNU d’Histologie-Embryologie-Cytogénétique(HEC).SurleresteduterritoirefrançaislescytogénéticiensHUsontrépartisentreleCNUdeGénétiqueetleCNUd’HEC.D’unpointdevueuniversitairelesméthodespédagogiquesdel’enseignement de l’Histologie sont activement modernisées par les personnels HU de l’APHP,plusieursd’entreeuxoccupentdesrôlesclésauCNUetauCollègedesHistologistes,EmbryologistesetCytogénéticiens(https://www.histologistes.org).

Q12.Modalitésd’évaluationdelapertinencedesoinsdanslaspécialité

Questionnonadaptéeàladiscipline

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Synthèse

L’avènementdenouvellestechnologies(ACPAdepuis10ansetactuellementséquençagehautdébitdegénome)pourl’étudedesanomalieschromosomiquesdestructureaentrainéunbouleversementdeladiscipline.Al’analysemorphologiquedeschromosomess’estajoutéuneapprocheglobaledugénomedeplusenplusmoléculaire.Lacytogénétique«morphologique»coexistedésormaisaveclacytogénétique «moléculaire». En raison de la connaissance du contenu en gènes des CNVsidentifiés, le cytogénéticien peut établir des corrélations phénotype-génotype précises. Il est un«internistedugénome».Saconnaissancespécifiquesur laphysiologieet l’architecturedugénomeainsiquesurparticularités liéesà ladétectiondesanomalieschromosomiquesenanténatalfaitdeluiunacteurcentraldanslabiologiegénétique.

L’amélioration des performances et la diminution du coût du séquençage haut débit de génomepermet de renforcer le rapprochement des spécialistes de cytogénétique et ceux de génétiquemoléculaire.CertainsservicesdegénétiquemoléculaireetdecytogénétiqueenvisagentunefusionenservicedeBiologieGénétique.Cesrapprochementspermettrontunesynergiedescompétencesautour de thématiques (troubles du neurodéveloppement, maladies mitochondriales, maladiesosseuses,malformationscongénitales...)afindeposerundiagnosticgénétique.

LescollégialesdeBiologiede laReproduction-Cytogénétique-Fœtopathologie-HistologiespécialiséeetdeGénétiquedevrontétablirunétatdeslieuxprécissurlenombredegénéticiensbiologistesenformationetanticiper lenombredebiologistesnécessaire.L’objectifestdepouvoir interpréter lesdonnées produites par les plateformes hospitalières et par SeqOIA, tout en assurant les activitésdiagnostiquesdecytogénétiqueconventionnelle. Ilestaussicapitaldepréserverdutempsmédicalpour larechercheenparticulierpour leshospitalo-universitaires.Uneréflexionsur ladémographieet la formation des équipes techniques est également nécessaire ainsi qu’un renforcement enpersonnelnonmédicalpourlesnouveauxmétiersdeconseillersengénétique,debio-informaticiensetdebiostatisticiens.

En plus des révolutions technologiques, s’ajoute une refonte structurale profonde de lacytogénétiqueetdelabiologieGénétiqueauseindesDMUdeBiologiedechacundesGHdel’APHP.Une coordination supra-GH au sein de l’AP-HP sera nécessaire pour permettre le développementd’une génomique médicale efficace, attractive et reconnue internationalement qui sera un soclesolidepourlamédecinedeprécisiondedemain.

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