Analyse bioinformatique intégrative de l'hétérogénéité intra-tumorale dans le neuroblastome au niveau de la cellule unique

Analyse bioinformatique intégrative de l'hétérogénéité intra-tumorale dans le neuroblastome au niveau de la cellule unique Notre étude comporte deux volets : premièrement, nous explorons l'hétérogénéité génétique intratumorale (ITH) au niveau d'une seule cellule. Nous cherchons à comprendre comment les altérations du nombre de copies d'allèles spécifiques d'une cellule à l'autre contribuent aux variations génomiques et phénotypiques, influençant ainsi la trajectoire évolutive du NB. Il s'agit notamment d'examiner la chronologie des aberrations génomiques spécifiques, la chronologie de la réplication des cellules individuelles et la coévolution du génome et du transcriptome. En outre, nous examinons minutieusement la dynamique des sous-clones et leurs réponses ou résistances spécifiques aux thérapies ciblées.Pour ce faire, nous avons combiné le séquençage de l'exome entier (WES) de la lignée germinale et de la tumeur avec le séquençage de l'ADN du génome entier d'une cellule unique à très faible profondeur (scDNAseq) en utilisant le kit CNV à cellule unique de 10x Genomics Chromium. Au total, 9410 cellules tumorales ont été caractérisées à partir de 14 modèles de xénogreffes dérivées de patients (PDX) de neuroblastome (NB) et de 4 biopsies tumorales de patients NB. En outre, 6 modèles PDX ont été soumis à différentes combinaisons de traitement et des WES en vrac ont été réalisés avant et après le traitement.Notre analyse scDNAseq a permis d'identifier des génomes de neuroblastomes polyclonaux (n=11) et monoclonaux (n=7) par le biais d'altérations du nombre de copies spécifiques aux allèles et aux haplotypes. Nous avons observé de 2 à 11 clones distincts par tumeur polyclonale. Les événements de duplication du génome entier étaient évidents dans les génomes polyclonaux et monoclonaux. Les premiers événements clonaux comprenaient des altérations connues du nombre de copies (pertes des chromosomes 1p et 11q, gains du chromosome 17q), des amplifications de MYCN/ALK, ainsi que des mutations somatiques dans des gènes tels que ALK, ATRX, TP53 et NF1. L'évolution parallèle du nombre de copies de deux clones distincts, le sous-clone s1/s2, dans un modèle PDX, avec des réponses spécifiques au clone à la thérapie ciblée (Lorlatinib), est particulièrement remarquable. Les profils de synchronisation de la réplication ont révélé une réplication précoce et tardive mutuellement exclusive dans les sous-clones s1 et s2, respectivement. L'analyse génotype à phénotype a indiqué une expression préférentielle du génotype du sous-clone s1.Deuxièmement, notre étude s'étend à l'analyse du séquençage en masse, en se concentrant particulièrement sur la fréquence et l'impact des altérations ALK (lymphome anaplasique kinase), à la fois les amplifications et les variants nucléotidiques simples (SNV), dans une grande cohorte de 1092 patients atteints de NB à haut risque (HR-NB) traités dans le cadre du protocole européen HR-NBL1. Les mutations ALK clonales observées dans 33 % des cas ont été associées à des résultats plus défavorables, tandis que les mutations subclonales, qui représentent 28 % de l'ensemble des mutations ALK, n'ont pas eu un impact similaire sur le pronostic.Notre recherche identifie des variations CRG et EMG chez 8,4 % des patients atteints de NB, les gènes les plus fréquemment altérés étant ATRX, SMARCA4, MLL3 et ARID1B. Les variations dans SMARCA4 et ATRX étaient plus fréquentes dans les cas de NB que dans la population générale, ce qui suggère leur rôle crucial dans l'oncogenèse du NB.Dans l'ensemble, ce travail fournit des informations essentielles sur les trajectoires évolutives des tumeurs du neuroblastome (NB), en identifiant pour la première fois une synchronisation distincte de la réplication dans des clones cellulaires distincts et le potentiel de ciblage des altérations clonales précoces. Notre travail fournit également des informations supplémentaires sur l'hétérogénéité intratumorale en ce qui concerne l'ALK, une altération ciblée, ainsi que le CRG.

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