Une plateforme issue d’une volonté impulsée par l’Inca, avec le soutien des acteurs de la recherche sur le cancer à Lyon

Le Professeur Gilles Thomas, expert en génétique de haut niveau, est venu des Etats-Unis dans le cadre d’une chaire d’excellence Senior financée par Synergie Lyon Cancer. Sa double expertise et la volonté de l’INCa de s’inscrire dans le projet Européen BASIS (Breast Cancer Genetics Somatic Study) ont donné l’impulsion nécessaire à la création d’une plateforme bioinformatique spécialisée en cancérologie.

En 2009, l’INCa et Synergie Lyon Cancer ont donc permis de structurer la plateforme bio-informatique, avec le soutien des autres partenaires lyonnais : le Cancéropôle Lyon Auvergne Rhône-Alpes (CLARA), le Centre de Lutte Contre le Cancer de Lyon (Centre Léon Bérard - CLB) et le Pôle Rhône-Alpes de Bioinformatique (PRABI). La plateforme bio-informatique a pu compter sur le soutien financier du Groupe APICIL et des laboratoires Roche, mécènes de la Fondation Synergie Lyon Cancer. La plateforme collabore également étroitement avec le Centre International de Recherche contre le Cancer (CIRC).

Un outil technologique précieux et en constant développement

Le Professeur Gilles Thomas a pris la responsabilité de la mise en place de la plateforme et lui a insufflé dès son lancement toute son énergie et son originalité. Rapidement, il a constitué un outil technologique rare, à la pertinence reconnue et saluée au niveau national, qui est de plus en plus demandé par les équipes de recherche locales, en particulier dans le domaine du cancer. Les projets auxquels la plateforme participe se sont donc multipliés, les ressources et les expertises se sont d’autant consolidées.

Aujourd'hui dirigée par Alain Viari, la plateforme bio-informatique représente désormais un outil indispensable pour analyser les données générées par les technologies existantes. Son originalité réside dans la connaissance de la génétique du cancer et du traitement de données dont fait preuve l’équipe de la plateforme.

Un périmètre de compétences resserré sur l’analyse génomique des tumeurs

La mission de la plateforme bio-informatique Synergie Lyon Cancer est de donner les moyens aux équipes de recherche travaillant dans le champ de l’oncologie de tirer profit des récentes techniques de génomique à haut débit. L’ensemble des bioinformaticiens et biostatisticiens et des ressources technologiques de la plateforme est entièrement dédié à l’aboutissement des projets de génomique. Un accent particulier a été mis sur le séquençage nouvelle génération.

Au cœur d’un centre de lutte contre le cancer, la plateforme bio-informatique de Synergie Lyon Cancer se trouve très proche des réalités des médecins et des questions des chercheurs. Elle interagit également de manière soutenue avec les principaux acteurs régionaux du développement de la bioinformatique et de l’automatisation. Cette interface resserrée entre l’informatique et la cancérologie représente tout l’intérêt de ce laboratoire.

Professeur Gilles Thomas.

La plateforme bio-informatique de Synergie Lyon Cancer met son expertise et ses ressources humaines et technologiques au service des chercheurs.  La structuration et l’interprétation des données génomiques du cancer constituent son cœur de métier.

Une équipe au service des programmes biomédicaux

La plateforme de bioinformatique de Synergie Lyon Cancer compte actuellement une équipe de 11 personnes.

L’équipe développe des « pipelines » informatiques d'analyse de données de génomique essentiellement obtenues par du séquençage nouvelle génération. Ces infrastructures permettent d'assurer la sélection du matériel biologique à analyser, le contrôle de qualité des données obtenues par les techniques de génomique et l'extraction, à partir de ces données, des informations utiles aux équipes biomédicales. Grâce au système de modélisation des processus que les bioinformaticiens de la plateforme ont mis en place, la réalisation de la plupart des analyses est automatisée et la traçabilité des opérations est assurée.

Des interactions en temps réel avec les équipes

La plateforme bio-informatique s’engage à tenir ses partenaires informés à tout moment des informations générées sur leurs échantillons. Une application Web a été développée pour leur fournir en temps réel le statut du contrôle qualité des leurs échantillons et les caractérisations réalisées. L’équipe va également implémenter un serveur et un navigateur de génome qui aidera les investigateurs dans l’exploration de vastes collections de données génomiques.

Un matériel de pointe performant et en développement

La plateforme dispose actuellement de 64 machines possédant chacune 8 cœurs de calcul (soit 512 cœurs) et 48 Go de mémoire vive (RAM). Un stockage de 170 To est rapidement accessible depuis ces nœuds de calcul. Une machine de 24 cœurs et de 256Go de RAM est réservée aux opérations nécessitant beaucoup de mémoire vive, tandis que deux autres machines (dont une virtualisée) sont dédiées aux bases de données et aux interfaces utilisateurs.

Un lieu d’échanges et de mutualisation hautement qualifié

L’équipe de la plateforme bio-informatique est également en contact avec d’autres groupes de recherche français ou étrangers afin de mettre en commun compétences et expériences. Cette mutualisation crée une véritable émulation inter-équipes qui permet d’optimiser les processus d’analyse et de développement informatique, et donne à la plateforme une visibilité nationale et internationale. Il en découle une amélioration significative de la qualité des bases de données et des analyses effectuées sur la plateforme.

La plateforme bio-informatique s’affirme ainsi comme un véritable creuset de compétences de haut niveau et d’innovations.

La plateforme bio-informatique de Synergie Lyon Cancer prend actuellement en charge les aspects bioinformatiques de plusieurs projets de recherche nationaux et internationaux dans le domaine de la génomique des cancers.

La création de la plateforme bio-informatique a été impulsée par l’INCa, en collaboration avec le Centre Léon Bérard (CLB) pour travailler sur le cancer le plus fréquent chez la femme, le cancer du sein. Avec le Wellcome Trust Sanger Institute en Angleterre comment partenaire, la plateforme bio-informatique est impliquée dans le projet européen BASIS (Breast Cancer Genetics Somatic Study). Ce programme a pour but de séquencer le génome entier d’ADN (comparés aux ADN appariés sains) provenant de tumeurs agressives d’un cancer du sein particulier, dit de type « ER+ » et « HER- ». BASIS s’intègre également dans le projet International Cancer Genome Consortium (ICGC).

La plateforme intervient notamment dans les domaines suivants :

• Collecte des matériels biologiques à analyser avec les techniques à haut débit,
• Procédures pour identifier les échantillons les plus informatifs à étudier,
• Procédures pour évaluer la qualité des données génomiques générées sur des échantillons biologiques de patients et contrôles, 
• Construction de pipelines analytiques caractérisant les mutations du génome de patients afin d’isoler les spécificités d’intérêt pour le diagnostic ou le traitement du cancer.

En 2013, elle était impliquée dans 4 projets biomédicaux :

• ICGC / Cancer du sein, projet développé avec le Breast Cancer Working Group* en partenariat avec l’INCa, dédié à la caractérisation du génome de tumeurs très agressives issues d’un groupe de patients restreints présentant un cancer du sein spécifique.
• ICGC / Cancer de prostate, initié par l’Inserm/ITMO et en collaboration avec Olivier Cussenot consacré à la caractérisation de tumeurs agressives de la prostate de patients européens et/ou d’origine africaine.
• ProfiLER : dans le cadre du protocole ProfiLER du projet LYric, 2 ingénieurs (un bioinformaticien et un biostatisticien) ont été engagés sur la plateforme.
  ProfiLER vise à analyser des échantillons tumoraux et sanguins afin d’établir le profil génétique de leur tumeur, toutes tumeurs confondues.
• ABS4NGS (solutions algorithmiques, bioinformatiques et logicielles pour l’analyse de données de séquençage à haut débit) est une initiative française regroupant plusieurs des acteurs majeurs de la bioinformatique française. Il s’agit d'un projet soutenu par le programme « Investissements d’Avenir » de l'ANR, visant à permettre le développement et la mise en oeuvre de nouvelles méthodes pour l’analyse des données de séquençage haut débit. Ces nouvelles biotechnologies permettent en effet d’obtenir une importante quantité de résultats avec une vitesse sans précédent mais soulèvent également de nouveaux défis informatiques et algorithmiques.
• IMODI (Innovative MODels Initative) : La plateforme bio-informatique réalisera le traitement des données issues des analyses moléculaires de ce projet national, lauréat du Programme "Investissements d’Avenir". Il a pour objectif de développer des modèles prédictifs en oncologie et proposer, au final, des modèles précliniques dédiées à la médecine personnalisée.

* « Groupe de travail sur le cancer du sein »

En savoir plus : Le site Web de l’ICGC

ICGC breast : https://lumiere.lyon.unicancer.fr/SampleTracker/

ICGC prostate : https://lumiere.lyon.unicancer.fr/GenericTracker/