Tuberculose, Génome, GWAS, SNP, Ontologie, Lignée, Gène

La tuberculose est la première cause de mortalité par les maladies infectieuses dans le monde. Elle touche principalement le poumon mais peut également se retrouver sous des formes disséminées dans de nombreux organes. Parmi ces formes disséminées, la forme méningitaire est particulièrement grave car elle peut causer rapidement la mort et nécessite des soins médicaux d'urgence. Mycobacterium tuberculosis (MTB) est l'agent bactérien responsable de la tuberculose appartenant au genre des Mycobactéries. Le complexe de M. tuberculosis (MTBC) est un sous-groupe comprenant 10 espèces différentes pouvant être pathogènes pour l'Homme. L'espèce stricto sensu peut être divisé en 8 lignées. Ma thèse s'inscrit dans la recherche de marqueurs génomique permettant d'expliquer les formes pulmonaires et méningitaires de tuberculose par des études d'associations à l'échelle du génome. À l'heure actuelle, la littérature est assez pauvre sur le sujet. Deux études ont tenté de répondre à cette question avec des méthodes et des résultats très différents. Dans la première, les auteurs ont recensé les variants génomiques, puis ont identifié leur lien avec la forme clinique. Les gènes de la famille des pks impliqués dans la synthèse lipidique un composant essentiel de la paroi cellulaire et certains gènes de la famille des PE/PPE ont été identifiés comme de potentiels marqueurs. La seconde étude a opté pour une méthode phylogénétique de comptage des variants homoplasiques faisant ressortir deux gènes candidats dont un appartenant à la famille des PE/PPE impliqué dans la résistance aux antibiotiques. Nous avons rassemblé des génomes de TB provenant des bases de données ainsi que des publications précédemment évoquées. Nous avons aussi collecté des génomes provenant des hôpitaux de l'APHP et avons enrichi cette collection avec des génomes que nous avons séquencés de novo. 594 génomes de MTB ont été analysé dans cette étude par l'utilisation d'outils de GWAS (Genome Wide Association Studies). DBGWAS, pyseer, POUTINE et treeWAS sont les 4 outils retenus parmi les plus couramment utilisé pour les GWAS bactériennes aujourd'hui. Afin de pouvoir harmoniser les résultats des outils entre eux, nous avons tout d'abord rapporté tous les variants détectés au niveau du gène touché. Puis pour chacun des outils, nous les avons classé par p-value et leur avons attribué un rang. Une fois ce rang obtenu, nous l'avons pondéré en fonction du nombre d'outils ayant identifié un variant dans le gène considéré. Enfin, les gènes ont été intégré au niveau biologique par une étude d'enrichissement dans les catégories définies par Gene Ontology (GO). Se basant sur les termes GO statistiquement enrichis dans nos variants candidats, une liste de plusieurs dizaines de gènes ou de positions inter-géniques a été obtenue. De nombreux gènes appartenant à la famille des PE/PPE ainsi que les pks mentionnés plus haut sont ressortis comme fortement associés au phénotype méningitaire. Ce résultat est intéressant car ces gènes sont souvent décris comme impliqués dans la virulence pour les premiers et interviennent dans la composition de la paroi bactérienne essentiel à la reconnaissance par certains types de cellules immunitaires comme les lymphocytes T pour les seconds.