Stockant l’ADN de plus de 40’000 personnes, la Biobanque génomique du CHUV (BGC) est un trésor clé en mains pour la recherche, permettant d’associer pathologies et facteurs génétiques. Interview de sa responsable, Elodie Ristorcelli.
La Biobanque génomique du CHUV (BGC) a été fondée en 2013, sous le nom de Biobanque institutionnelle de Lausanne, ou « BIL ». Elle constitue aujourd’hui une ressource essentielle pour la recherche, conservant l’ADN de plus de 40’000 patient·es, qui ont donné leur accord pour la réutilisation de leurs données : les scientifiques peuvent ainsi croiser l’ADN avec les informations cliniques tirées du dossier médical, afin d’étudier l’influence de facteurs génétiques sur certaines pathologies. En sus, la BGC stocke aussi le plasma de près de 20’000 personnes.
La DreSc. Elodie Ristorcelli est responsable du laboratoire pré-analytique du Département médecine de laboratoire et pathologie (DMLP) du CHUV, qui gère la BGC. Un environnement clinique qu’apprécie la biologiste, qui a auparavant travaillé sur les voies de signalisation cellulaire. Si l’apport de la biologie fondamentale lui apparaît capital, elle apprécie aujourd’hui de participer à une recherche plus appliquée : « Travailler avec des échantillons humains me donne le sentiment d’être dans le réel. » Interview.
Concrètement, comment sont prélevés et conditionnés les échantillons d’ADN qui remplissent les congélateurs de la BGC ?
Ces prélèvements sont effectués dans le cadre des soins : un tube supplémentaire est rempli lors d’une prise de sang déjà programmée chez les patients qui ont accepté, dans le cadre du consentement général, de participer à la BGC. Je précise que la majorité des patients sollicités donnent leur accord. Cet échantillon est ensuite centrifugé pour séparer les constituants du sang, et c’est à partir des globules blancs que nous extrayons l’ADN. Il s’agit alors de quantifier, de vérifier la qualité, après quoi les échantillons sont stockés dans des congélateurs à - 80° C.
Qu’en est-il des échantillons de plasma ?
Ils ont été collectés jusqu’en 2016, ce qui a permis d’atteindre une certaine masse critique. Nous avons ensuite renoncé à le faire de manière systématique pour des raisons logistiques et financières. Aujourd’hui, nous collectons encore le plasma des patients du Département des neurosciences cliniques. Les membres de ce département ont en effet estimé que le plasma pourrait être utile pour l’étude de maladies neurodégénératives, Alzheimer notamment. Les analyses à partir du plasma pourraient aider à les détecter précocement.
À qui s’adresse la BGC ?
Notre biobanque est ouverte à tous les scientifiques du CHUV et de l’Université de Lausanne, qu’ils soient cliniciens ou chercheurs plus fondamentaux. Elle leur est même réservée : un externe, par exemple un cardiologue d’une autre institution, ne pourra y accéder qu’à travers une collaboration avec un membre du CHUV ou de l’Université de Lausanne. Il faut vraiment voir la BGC comme un soutien aux projets de recherche de ces deux institutions.
Quels sont ses atouts ?
Dans tout projet de recherche, il y a d’abord un important volet réglementaire, qui peut être complexe et chronophage : j’y suis régulièrement confrontée car j’accompagne également les responsables des biobanques de recherche du CHUV - il y en a près de 80 - dans leur mise en conformité avec les exigences légales. Avec la BGC, les scientifiques ont à leur disposition une solution clé en mains, validée par la Commission cantonale d’éthique (CER-VD). Cela ne les dispense pas de faire valider leur propre projet, étape pour laquelle nous offrons nos conseils, mais une bonne partie du travail est déjà faite.
À côté de l’aspect réglementaire, il y a ensuite l’aspect logistique et pré-analytique : collecte, préparation, contrôle qualité des échantillons, conservation. Leur intégrité est assurée dans des congélateurs sécurisés, surveillés 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Un chercheur se voit soulagé d’une partie des questions réglementaires, n’a pas à se soucier des questions logistiques, et peut donc se concentrer sur les aspects purement scientifiques. Et surtout, il a accès à plus de 40’000 échantillons utilisables, ce qui le dispense d’avoir à en collecter de nouveaux.
Si l’on en reste à la science stricto sensu, que permet de faire la BGC ?
Ce qui est stimulant, c’est que nous avons des projets dans de nombreux domaines. Certains attendus, comme l’oncologie, où les notions de prédisposition génétique sont au coeur de la recherche depuis longtemps, mais aussi, en pharmacologie clinique, en cardiologie, en gastro-entérologie, et aussi en infectiologie, avec tout un nouveau projet sur le sepsis. Les études rétrospectives rendues possibles par la BGC permettent d’évaluer l’influence de variants génétiques sur l’efficacité de certains médicaments ; d’aider à l’identification de biomarqueurs, diagnostiques ou pronostiques, voire de faire de la prévention.
Je peux aussi citer l’exemple d’un projet de recherche en orthopédie, mené conjointement par plusieurs services du CHUV et le Laboratoire de biomécanique en orthopédie de l’EPFL : cette étude portait sur une pathologie de l’épaule, et le volet génétique n’avait d’abord pas été envisagé. Mais quand l’équipe s’est rendu compte qu’un nombre conséquent de patients de leur cohorte était dans la BGC, le protocole de recherche a été amendé pour essayer de déterminer un éventuel rôle des facteurs génétiques dans cette pathologie. Au total, 300 échantillons de la BGC ont ainsi été analysés. Cet exemple illustre bien comment la BGC permet d’aller plus loin, d’ouvrir des perspectives de recherche inattendues.
Nous avons parlé de la collecte, du contrôle, de la conservation des échantillons, mais comment passe-t-on de l’échantillon biologique aux données de recherche ?
Il y a bien sûr entre les deux, entre l’échantillon et la data, la réalisation des analyses génétiques (séquençage, génotypage...). On peut s’adresser à plusieurs prestataires, à l’externe ou à l’interne, comme la plateforme GTF (pour Genomic Technologies Facility) de la Faculté de biologie et de médecine de l’Université de Lausanne ou le Genome Center du Campus Biotech à Genève. Sur ce point, c’est le chercheur qui décide. Nous recevons ensuite les données brutes, dont une copie est conservée à la BGC. Pour l’analyse de ces données, le chercheur peut collaborer avec l- Unité de médecine de précision du CHUV, dirigée par le Pr Jacques Fellay, qui est aussi le responsable académique de la BGC. En ce qui concerne la question sensible du stockage des données génétiques, celles-ci sont actuellement conservées sur des serveurs sécurisés CHUV-Unil. Dans le futur, elles pourraient être conservées dans le « Swiss FEGA node », actuellement en construction, volet suisse du projet européen FEGA, pour « Federated European Genome-phenome Archive ».
En parallèle, la Suisse a lancé Genome of Switzerland , spin-off du projet européen Genome of Europe, qui vise à mieux comprendre comment sont réparties les variations génétiques dans la population résidant en Suisse, et ainsi mieux identifier les causes génétiques des maladies et personnaliser les soins médicaux. À cet égard, le cas de la Suisse est intéressant puisqu-elle est située au carrefour du continent, avec un fort brassage de populations, et donc une diversité génétique importante. Dans la phase pilote, il fallait fournir les échantillons d’un millier de participants, sur les 15’000 que l’étude devrait comprendre à terme. Or ces 1000 ADN, c’est la BGC qui les a fournis, seule institution helvétique à avoir les échantillons et les consentements adaptés. C’est un bon indice de la qualité, de la réactivité de notre service, mais aussi de la vision à long terme qui a présidé au développement de la BGC !
« Un gain de temps, d’argent, et une garantie de qualité »
Bioinformaticienne au sein de l’Unité de médecine de précision du CHUV, la DreSc. Flavia Hodel collabore depuis des années avec la Biobanque génomique du CHUV (BGC). Elle répond à nos questions.
En quoi consiste votre activité au sein de l’Unité de médecin de précision ?
Le périmètre d’action de notre unité est l’analyse génétique humaine : nos recherches visent à transformer les découvertes issues de l’analyse du génome en outils utiles pour la médecine. Concrètement, en tant que data analyst, mon rôle est notamment de procéder à des analyses d’association : il s’agit d’identifier quels variants génétiques sont associés à un trait phénotypique, souvent une pathologie. Attention, on ne parle pas de lien de causalité, mais bien d’association. Une autre de nos activités consiste à calculer des scores de risque génétique, c’est-à-dire à estimer la probabilité qu’une personne développe une maladie à partir de l’ensemble de ses variations génétiques. Dans ce contexte, les données génétiques s’ajoutent aux autres données disponibles, comme l’âge, le taux de cholestérol ou d’autres facteurs de risque.
Quel est votre rapport avec la BGC ?
Nos projets vont dans de nombreuses directions. Nous en avons en cardiologie, en pharmacologie, en orthopédie, en oncologie, en infectiologie. Or pour les réaliser, il nous faut des... données. D’où notre recours à la BGC : plus de la moitié de nos projets sont réalisés à partir de ses échantillons.
Pourquoi travailler avec la BGC ?
Je vois plusieurs avantages. D’abord, les données sont déjà disponibles : inutile de convoquer des participants ni de réaliser de nouveaux prélèvements, ce qui est particulièrement appréciable lorsque l’on travaille avec des cohortes impliquant de nombreuses personnes. Sur un plan pratique, c’est donc beaucoup plus rapide et cela représente un gain de temps considérable. Créer une cohorte serait plus long mais aussi beaucoup plus coûteux. Il y a aussi le fait que les échantillons sont de qualité et que toute la partie administrative est allégée. La BGC est déjà validée par la Commission cantonale d’éthique, les consentements des patients ont déjà été obtenus. Nous pouvons donc nous concentrer sur les aspects scientifiques du protocole afin d’obtenir l’accord de la commission d’éthique pour le projet. Enfin, au-delà des échantillons eux-mêmes, nous avons accès à l’ensemble des données cliniques associées : nous savons par exemple précisément quels médicaments ont été prescrits à chaque patient, et bien d’autres informations utiles pour nos différents projets.
