Investigations génétiques d’une large cohorte de patients infertiles avec globozoospermie, implication du gène DPYL19L2 et proposition d'une nouvelle stratégie de diagnostic génétique / Tristan Celse ; sous la direction de Pierre Ray

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Langue / Language : anglais / English

Sperme -- Malformations -- Génétique

Mutation (biologie)

Dépistage génétique

Suivi de cohortes de malades

Génotype

Phénotype

Tératozoospermie -- Dissertation universitaire

Classification Dewey : 610

Ray, Pierre (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Hennebicq, Sylviane (1962-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Université Grenoble Alpes (2020-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Résumé / Abstract : La globozoospermie est un phénotype rare d'infertilité masculine primaire induisant la production d'une proportion importante de spermatozoïdes à tête ronde sans acrosome. Les anomalies du gène DPY19L2 représentent 50 à 70 % de tous les cas et la délétion du gène entier est le principal défaut génétique identifié chez les sujets testés. Nous présentons ici une large cohorte de patients atteints de globozoospermie comprenant 69 sujets avec 20 à 100 % de spermatozoïdes à tête ronde. Des analyses génétiques comprenant une technique d’Amplification Multiplex de Sondes Ligation-dépendantes (MLPA), le séquençage Sanger et le séquençage exomique ont permis d'identifier 25 sujets présentant une délétion homozygote de DPY19L2 (36%) et 14 porteurs d'autres défauts du gène (20%). Au total, 11 variants nucléotidiques délétères ont été identifiés, dont 8 nouveaux variants et 3 déjà publiés. Les patients présentant un taux plus élevé de spermatozoïdes à tête ronde ont plus d’anomalies retrouvées avec une prédominance d'anomalies perte de fonction, ce qui met en évidence une bonne corrélation génotype-phénotype. En revanche, aucune anomalie génétique n'a été identifiée chez les patients porteurs de moins de 50 % de spermatozoïdes ronds, tandis que l'efficacité du diagnostic passe à 77 % pour les patients présentant plus de 50 % de globozoospermie. Neuf autres gènes (PICK1, ZPBP1, SPATA16, CCDC62, C2CD6, CCIN, C7orf61, DNAH17 et GGN) ont été décrits comme étant associés à la globozoospermie chez l’homme, mais les défauts de ces gènes n'ont été identifiés que chez très peu de patients. Il est intéressant de noter que nous avons identifié un patient présentant une nouvelle variation homozygote tronquante de GGN, ce qui confirme l’association de GGN à la globozoospermie. Au vu de ces résultats, nous proposons une nouvelle stratégie diagnostique axée sur les patients présentant au moins 50% de globozoospermie et basée sur une PCR qualitative classique pour détecter la délétion homozygote de DPY19L2. En l'absence de cette dernière, nous recommandons d'effectuer un séquençage de l'exome entier pour rechercher des défauts dans DPY19L2 puis dans les autres gènes candidats.

Résumé / Abstract : Globozoospermia is a rare phenotype of primary male infertility inducing the production of a large proportion of round-headed spermatozoa without acrosome. Anomalies of the DPY19L2 gene account for 50 to 70% of all cases and the entire deletion of the gene is the main defect identified. We present here a large cohort of 69 patients with 20% to 100% of globozoospermia. Genetic analyses including multiplex ligation-dependent probe amplification, Sanger sequencing and whole exome sequencing identified 25 subjects with a homozygous DPY19L2 deletion (36%) and 14 carrying other DPY19L2 defects (20%). Overall, 11 deleterious single nucleotide variants were identified including 8 novel and 3 already published variants. Patients with a higher rate of round-headed spermatozoa were more often diagnosed and had a higher proportion of loss of function anomalies, highlighting a good genotype phenotype correlation. No gene defects were identified in patients carrying <50% of globozoospermia while the diagnosis efficiency rose to 77% for patients with >50% of globozoospermia. Nine other genes (PICK1, ZPBP1, SPATA16, CCDC62, C2CD6, CCIN, C7orf61, DNAH17 and GGN) have been previously described to be associated with human globozoospermia but defects in these genes have only been identified in a handful of patients. Interestingly we identified one patient with a homozygous novel truncating variant in GGN confirming the association of GGN with globozoospermia. In view of these results, we propose a novel diagnostic strategy focusing on patients with at least 50% of globozoospermia and based on a classical qualitative PCR to detect DPY19L2 homozygous deletions. In the absence of the latter, we recommend to perform whole exome sequencing to search for defects in DPY19L2 and in other candidate genes.