Profil de maladie moléculaire des hémopathies malignes (RELab1)

1. ARRIÈRE-PLAN

   La médecine moléculaire est la branche de la connaissance dont le but est d'élucider les bases génétiques des maladies, d'améliorer la définition diagnostique et l'évaluation pronostique des patients et de contribuer au développement de traitements innovants. Les informations génomiques sont de plus en plus utilisées dans le processus de prise de décision thérapeutique pour les patients individuels. La mise en œuvre clinique de la médecine moléculaire nécessite des approches systématiques basées sur l'intégration des expertises scientifiques, médicales et technologiques.

   Les hémopathies malignes comprennent la leucémie, le lymphome et le myélome multiple. Les bases moléculaires de nombreux néoplasmes hématologiques sont encore inconnues. À l'état actuel des connaissances des chercheurs, les scientifiques savent que les hémopathies malignes sont principalement des maladies dynamiques qui résultent d'une grande série d'événements biologiques et génétiques primaires et secondaires (c. mutations conducteur et passager). L'identification des changements moléculaires clés qui stimulent le développement et la progression des tumeurs est essentielle pour le développement de nouvelles thérapies ciblées et personnalisées.

   Les hémopathies malignes surviennent généralement chez les personnes âgées et, en raison du vieillissement de la population, représentent un problème critique croissant pour les politiques de santé. Les hémopathies malignes constituent un contexte idéal pour la mise en place de la médecine moléculaire. L'exemple paradigmatique en est la leucémie myéloïde chronique, dont la découverte de la base moléculaire (le gène de fusion BCR/ABL1) s'est traduite par des avancées cliniques majeures dans le diagnostic, le traitement et le suivi de la maladie.

   La classification de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) des néoplasmes myéloïdes et lymphoïdes publiée en 2008 a introduit de nombreux changements génétiques dans la définition diagnostique des cancers du sang. Depuis 2008, de nombreuses lésions génétiques ont été identifiées dans de nombreuses hémopathies malignes et la prochaine classification de l'OMS en inclura un grand nombre.

   Les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) ont le mieux contribué à ces résultats.

   Les NGS utilisent des outils de haute technologie qui peuvent séquencer, en peu de temps et avec des coûts relativement faibles, l'ensemble du génome ou une partie spécifique de celui-ci (par ex. exome ou gènes ciblés). L'avantage du NGS par rapport au séquençage standard consiste en une plus grande efficacité (une grande quantité de gènes analysés rapidement dans une grande quantité d'échantillons) et une plus grande sensibilité (capacité à détecter des mutations dans de très petits clones de cellules néoplasiques). Au cours des dernières années, la disponibilité de nouvelles technologies pour la génomique a permis le criblage à haut débit des mutations somatiques dans les hémopathies malignes. On s'attend à ce que les résultats de ces études améliorent considérablement la prise en charge des patients individuels grâce à la mise en œuvre de systèmes de diagnostic/pronostic innovants et au développement de stratégies thérapeutiques basées sur le profil génomique individuel.

   Le Département d'hématologie oncologie, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo et Université de Pavie a contribué de manière significative à la définition de la base moléculaire des hémopathies malignes. En 2005, l'Université de Pavie a décrit la signification diagnostique et pronostique de la mutation JAK2 V617F dans les néoplasmes myéloprolifératifs (MPN) : cette mutation a été incluse dans la classification OMS des MPN et des médicaments anti-JAK2 innovants ont été développés. En 2010, l'Université de Pavie a rejoint le Cancer Genome Project, un consortium de centres de recherche internationaux coordonné par le Wellcome Trust Sanger Institute de Cambridge dans le but d'élucider les bases moléculaires du cancer. Dans ce contexte, en utilisant le séquençage massif du génome, des mutations récurrentes du gène SF3B1 - qui code pour un composant central de la machinerie d'épissage de l'ARN - ont été décrites dans les syndromes myélodysplasiques.

   De plus, au cours des dernières années, des chercheurs de l'Université de Pavie ont apporté une contribution significative à la définition de la base moléculaire des néoplasmes lymphoïdes (c'est-à-dire la mutation BRAF V600E dans la leucémie à tricholeucocytes, la mutation MYD88 L265P dans la maladie de Waldenstrom et les mutations SF3B1 dans la leucémie lymphoïde chronique). ). Enfin, au cours des derniers mois, l'Université de Pavie a joué un rôle clé dans l'identification des mutations CALR dans les MPN JAK2-négatifs. Il s'agit là encore d'une découverte importante dans la compréhension de la base génétique de ce groupe de maladies.

   Outre la mise en œuvre de techniques de nouvelle génération (NGS) pour l'analyse génomique, il est clairement nécessaire de développer des solutions efficaces pour analyser et intégrer les données moléculaires et cliniques de larges populations de patients, afin de bien comprendre la relation entre le génotype et la expression clinique d'une maladie.

   La mise en œuvre de la médecine moléculaire nécessite des approches systématiques basées sur l'intégration d'expertises scientifiques, cliniques et technologiques. En Italie, le contexte idéal pour le développement de programmes de médecine moléculaire est représenté par les réseaux régionaux hématologiques. Ils représentent un modèle innovant d'organisation et de collaboration, basé sur la mise en réseau des établissements de santé. La Rete Ematologica Lombarda (REL, www.rel-lombardia.net) regroupe 11 centres de référence en hématologie et a récemment servi de base à une étude systématique de ces maladies. L'objectif stratégique du réseau clinique REL est d'assurer le meilleur accès aux établissements de santé, la haute qualité des services et la continuité des soins pour tous les patients hématologiques.

   Le réseau clinique REL peut apporter une contribution cruciale à la recherche translationnelle sur les hémopathies malignes et récemment, dans ce but, la Région Lombardie a financé en janvier 2014 un pôle de biotechnologie pour la mise en œuvre de l'analyse génomique et le développement de nouveaux traitements pour les maladies hématologiques. Le pôle de biotechnologie REL (www.relab-lombardia.net) implique le Département d'Hématologie Oncologie, Fondazione IRCCS Policlinico S. Matteo, l'Université de Pavie, la société de biotechnologie Clonit (www.clonit.it) et la société pharmaceutique Novartis. Ce pôle a pour objectif d'étudier les bases moléculaires des hémopathies malignes et de développer des traitements personnalisés.

2. OBJECTIF GENERAL de l'ETUDE

   Dans cette étude, le Département d'hématologie oncologique, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo, Pavie, en collaboration avec l'Université de Pavie et l'IRCCS Fondazione Maugeri, Pavie fournira une analyse systématique des mutations génétiques dans les hémopathies malignes en utilisant des techniques NGS.

   Les patients avec un diagnostic concluant d'hémopathies malignes selon les critères de l'OMS référés au réseau clinique REL seront recrutés. Les chercheurs analyseront l'ADN génomique et l'ARN extraits des cellules hématopoïétiques à différents moments de la maladie du patient. L'étude envisage l'utilisation de deux plates-formes moléculaires optimisées visant à l'identification de mutations récurrentes dans les néoplasmes myéloïdes et lymphoïdes, respectivement.

   Le dépistage des mutations géniques par NGS sera mis en œuvre de manière prospective dans le cadre du réseau clinique REL. Les échantillons de patients seront analysés au moment du diagnostic et séquentiellement au cours de l'évolution de la maladie à des moments précis.

   Les chercheurs analyseront les corrélations entre les mutations somatiques, les phénotypes cliniques spécifiques (selon la classification de l'OMS) et l'évolution de la maladie. Cela permettra de : 1) identifier de nouvelles mutations génétiques récurrentes impliquées dans la pathogenèse moléculaire des hémopathies malignes ; 2) définir le rôle des gènes mutés, en distinguant les gènes qui induisent une prolifération clonale des cellules souches hématopoïétiques, et les gènes qui déterminent le phénotype clinique de la maladie ; 3) identifier les mutations responsables de l'évolution de la maladie ; 4) définir le rôle diagnostique/pronostique des mutations identifiées et mettre à jour les classifications actuelles des maladies et les scores pronostiques en incluant des paramètres moléculaires.

   Une biobanque systématique de matériel biologique sera assurée.

3. OBJECTIFS

   L'objectif général de l'étude est d'effectuer une analyse systématique des mutations génétiques associées aux hémopathies malignes en utilisant une approche de séquençage ciblé NGS.

4. ENDPOINTS :

   • Incidence cumulée (%) des mutations géniques dans le clone principal et les sous-clones dans chaque hémopathie maligne
   • Corrélations génotype - phénotype entre les caractéristiques cliniques et le statut mutationnel, évaluées par le test exact de Fisher (pour les variables catégorielles) ou par les tests de Mann-Whitney ou de Kruskall-Wallis (pour les variables quantitatives comparées dans deux ou plusieurs groupes de patients, respectivement) avec valeur p
   • Survie globale et survie sans maladie selon les facteurs de risque cliniques et biologiques au moment du diagnostic et au cours de l'évolution de la maladie, évaluées par la méthode de limite de produit de Kaplan-Meier et le modèle de risque proportionnel de Cox, à la fois pour les covariables dépendantes du temps et non dépendantes du temps
5. SÉLECTION DES PATIENTS :

Critère d'intégration:

• Diagnostic concluant de néoplasme myéloïde ou lymphoïde selon les critères de l'OMS de 2008
• âge ≥ 18 ans. Il n'y a pas de limite d'âge supérieure
• consentement éclairé écrit signé

Critère d'exclusion:

• trouble neurologique ou psychiatrique grave interférant avec la capacité de donner un consentement éclairé
• pas de consentement éclairé écrit

• pas de consentement pour la biobanque

  7. CONCEPTION DE L'ETUDE :

Il s'agit d'une étude multicentrique, prospective et observationnelle. Tous les patients avec un diagnostic de malignité hématologique selon la classification de l'OMS effectué au sein du réseau clinique REL sont destinés à être inscrits.

8. ASPECTS DE BONNES PRATIQUES CLINIQUES, CONFIDENTIALITÉ DES DONNÉES

Les biobanques sont régies par le cadre réglementaire général de la recherche biomédicale. Il s'agit d'une mosaïque d'instruments juridiques formels et d'organismes de réglementation mis en place aux niveaux national et européen, ainsi que de types plus informels d'outils et d'instruments de gouvernance tels que des lignes directrices professionnelles et des meilleures pratiques. La réglementation de la recherche biomédicale consiste en des instruments juridiques contraignants et non contraignants aux niveaux national et européen. Cela se présente sous la forme d'une loi spécifique à la recherche médicale - par exemple la Convention d'Oviedo du Conseil de l'Europe de 1997 - et d'instruments juridiques plus généraux - tels que les droits de l'homme et la loi sur la protection des données - dont certains sont pertinents pour les biobanques. La responsabilité de la surveillance de la recherche et du respect des exigences légales a été largement déléguée à des organismes nationaux, tels que les comités d'éthique de la recherche.

8.1 COLLECTE DE DONNÉES

L'étude envisage la collecte de données cliniques et biologiques indispensables pour une définition standard diagnostique et pronostique précise dans un CRF électronique ad hoc et l'analyse de gènes spécifiques pouvant être impliqués dans la base moléculaire des maladies grâce à des techniques NGS.

8.2 ENTREPÔT DE DONNÉES CLINIQUES (Informatique pour l'intégration de la biologie et du chevet, I2B2)

Informatics for Integrating Biology and the Bedside (i2b2, www.i2b2.org) est un entrepôt de données cliniques open source, qui est interrogé efficacement pour trouver des ensembles de patients intéressants préservant leur vie privée via une interface d'outil de requête. Au sein de cette architecture, des objets logiciels côté serveur interopérables, appelés "cellules", sont capables d'échanger des informations entre eux, en s'appuyant sur la technologie des services Web.

Afin de soutenir et d'améliorer l'efficacité de la recherche clinique en oncologie, l'Université de Pavie et l'IRCCS Fondazione Salvatore Maugeri de Pavie ont développé et mis en œuvre une nouvelle plateforme TIC, appelée Onco-i2b2, basée sur le logiciel i2b2 et installée dans l'IRCCS Fondazione S. Maugeri, Pavie. Onco-i2b2 est capable d'intégrer des données provenant de différentes sources à l'intérieur de l'entrepôt de données i2b2 grâce à la mise en œuvre d'une architecture informatique complexe, qui comprend le développement de nouvelles cellules i2b2 pour l'analyse des données.

Grâce à ce projet, les chercheurs hospitaliers ont pu obtenir des informations de la base de données de pathologies, d'un système de gestion de biobanque et les fusionner avec les informations cliniques présentes dans le système d'information hospitalier, afin de sélectionner des patients intéressants avec un phénotype spécifique de intérêt.

8.3 DESCRIPTION TECHNIQUE DU PROCESSUS DE PSEUDONYMISATION ET DES OUTILS UTILISÉS

En fait, une réglementation spécifique au niveau national pour les aspects techniques liés à la biobanque n'existe pas, mais certains groupes de travail d'experts (par ex. AIOM et SIAPEC-IAP) ont suscité des initiatives pour définir et harmoniser les procédures générales nationales existantes. Une brève liste des exigences structurelles et technologiques peut être identifiée dans :

1. Définition d'une documentation programmatique avec objectif de la biobanque, un cahier des charges fonctionnel à réaliser, le type de matériel conservé, le nombre de spécimens attendus, les modalités de prélèvement, de traitement et de conservation, la gestion de l'information, le transport et la réception des spécimens depuis l'unité réceptrice , la gestion du risque biologique éventuel et un plan économique de moyenne à grande période
2. Définition logique des locaux dédiés, des systèmes de conditionnement et de contrôle d'accès. De plus, la température des cryo-conteneurs doit être surveillée en permanence.
3. Un plan de reprise après sinistre pour l'équipement et les conteneurs cryogéniques doit être défini (par ex. utilisation de systèmes de continuité électrique ou liste du personnel compétent devant intervenir lors d'événements particuliers)
4. L'utilisation d'un système de qualité certifié pour chaque étape des différentes procédures est recommandée, en gardant une trace de la qualité des données depuis l'obtention du consentement éclairé jusqu'au stockage de l'échantillon
5. Définition d'un système d'information dédié à la gestion des échantillons de la biobanque, lié aux informations cliniques stockées dans le système d'information de l'hôpital, pour suivre les mouvements d'échantillons et mettre à jour les données de suivi issues de la recherche scientifique effectuée.
6. Un plan de reprise après sinistre doit également être mis en œuvre pour l'architecture informatique. Il consiste en une sauvegarde incrémentale de toutes les données de la biobanque qui permet aux responsables du système informatique de restituer toutes les informations à tout moment. Dans la biobanque oncologique "Bruno Boerci", chaque échantillon biologique est identifié par un code spécifique, imprimé sur le tube à l'aide d'un code-barres de la matrice de données (un code-barres bidimensionnel lisible à l'aide d'un scanner laser), et stocké dans la base de données de la biobanque et géré par le logiciel de gestion de la biobanque, qui permet également de visualiser sa position à l'intérieur du conteneur cryo de la biobanque. Les données cliniques de chaque suivi sont collectées automatiquement en récupérant les données du système d'information de l'hôpital. Les données cliniques et les informations de la biobanque sont constamment et continuellement insérées dans l'entrepôt de données cliniques par une procédure de mise à jour automatique. Les données cliniques et pathologiques sont codifiées selon les normes SNOMED, ​​TNM et ICD9-CM. L'utilisation du système BRISQ pour la normalisation des données (Biospecimen Reporting for Improved Study Quality, Biopreservation and Biobanking, 2011) est recommandée, mais pas encore mise en œuvre.

8.4 TRANSFERT DES ÉCHANTILLONS DE PATIENTS ET ENTRÉE DES ÉCHANTILLONS DE LA BIOBANQUE

L'anonymisation des spécimens biologiques (ou mieux, la désidentification) doit être effectuée afin d'assurer des niveaux élevés de confidentialité des données. La terminologie utilisée dans les documents européens identifie le terme «anonymisé» lorsque le matériel biologique est stocké avec des informations associées, telles que le type de tumeur, le traitement médical, l'âge du donneur, etc., mais toutes les informations qui permettraient d'identifier le participant à la recherche ou le patient est dépouillé, soit de manière irréversible (non lié anonymisé) soit de manière réversible (lié anonymisé). Dans le cas d'échantillons anonymisés liés, l'identification est possible par un code, auquel les chercheurs ou d'autres utilisateurs du matériel - dans le cadre de la définition du terme " anonymisé de manière réversible/liée " - n'ont pas accès. Les échantillons codés ont les mêmes caractéristiques que les échantillons liés (de manière réversible) anonymisés, la seule différence étant que les chercheurs et les utilisateurs ont accès au code.

Dans ce projet, l'utilisation de l'anonymisation codée est préférée afin d'avoir un niveau adéquat de sécurité de la vie privée et de faisabilité des activités de recherche.

L'architecture proposée qui mettra en œuvre ce type de dé-identification nécessite la définition d'un code qui identifie le spécimen biologique dès le début et un deuxième code qui sera généré avant que le spécimen ne soit stocké dans la biobanque. Un troisième code sera généré automatiquement lors de la phase d'acceptation de l'échantillon et sera stocké dans un endroit séparé. De cette manière, les informations liées au premier code et celles liées au dernier sont totalement découplées, à moins que le troisième code ne soit connu : cela se produit uniquement lorsque les chercheurs ont besoin d'accéder aux deux données simultanément.

9 ANALYSE MOLÉCOLAIRE

L'analyse moléculaire est réalisée en utilisant 2 plates-formes NGS différentes pour le reséquençage de la cible. Les plateformes sont décrites sur la base de la littérature la plus récente sur la biologie moléculaire des néoplasmes myéloïdes et lymphoïdes. Il est à noter que les efforts de la communauté scientifique dans ce domaine sont énormes, ce qui contribue à un flux continu de nouvelles informations et découvertes, avec la possibilité conséquente de modifier les plateformes.