Résumé
Après sa découverte en 1948, l'ADN circulant (ADNcir) a été étudié dans divers domaines. Il est devenu un biomarqueur émergent, en particulier en oncologie, un domaine dans lequel plusieurs travaux ont récemment cherché à étudier son intérêt dans le dépistage et la détection précoce du cancer. La première partie de ma thèse a été consacrée à l’étude des caractéristiques quantitatives et structurelles de l’ADNcir, en prenant en compte son origine (ADNcir nucléaire et mitochondrial) et sa structure (fragmentation et profil de taille), pour le dépistage et la détection précoce du cancer. Deux paramètres, le Ref A 67 (concentration totale d’ADNcir nucléaire) et le MNR (Rapport entre la concentration de l’ADNcir mitochondrial et nucléaire), ont été quantifiés par q-PCR dans un modèle murin puis validés dans les milieux des cellules en culture pour évaluer leur potentiel à discriminer un état sain d’un état cancéreux. Ces deux paramètres ont été quantifiés chez l’Homme, en prenant en compte d'autres paramètres quantitatifs et structurels de l'ADNcir, après réajustement en fonction de l’âge, dans le plasma de 289 individus sains, 99 individus à risque de cancer colorectal (CCR) et 983 patients atteints de CCR (n = 791), de cancer du sein (n = 169) et d'autres cancers (hépatocellulaire, pancréatique, ovarien et lymphome) (n = 23). Par une approche d’apprentissage automatique, nous avons combiné ces différents paramètres dans un modèle de prédiction en utilisant des arbres de décision pour la classification des patients sains et cancéreux. Nous avons obtenu des résultats très encourageants, en particulier pour les cancers de stades précoces. Cette méthode semble prometteuse pour une détection précoce et non invasive du cancer. L'ajout d'autres biomarqueurs, comme le profil de taille ou le profil de méthylation de l'ADNcir, pourrait encore en augmenter le potentiel. La deuxième partie de ma thèse a été consacrée à l’étude de la relation entre la quantité d’ADN extracellulaire d’origine nucléaire et mitochondriale dans le milieu de culture d’embryons, et la qualité de ces embryons lors d’une fécondation in vitro (FIV). En effet, il a été montré qu’un embryon libère de l’ADN extracellulaire dans le milieu de culture lors d’une FIV, et que cet ADN pourrait être un biomarqueur prédictif de la qualité de l’embryon et servir comme test génétique préimplantatoire (PGT) non invasif. Nous avons détecté le gène SRY dans le milieu de culture afin de déterminer le sexe de l’embryon, ce qui constitue une information importante dans les cas des maladies génétiques liées au sexe. Nous avons également entrepris de détecter la présence de la mutation Delta F508 du gène CFTR responsable de la mucoviscidose par analyse de l’ADN extracellulaire issu d’embryons à risque, afin d’évaluer son potentiel en tant que PGT non invasif.