Le déchiffrement de l'ensemble du génome humain aidera à trouver « la cause génétique perdue » des maladies

Les attentes concernant la découverte complète du génome humain s'accroissent et se multiplient. Une équipe de scientifiques a réussi à assembler comme un puzzle complexe l'ensemble du plan génétique de la vie humaine, ajoutant les pièces manquantes à une recherche a commencé plus de deux il y a des décennies

Dans une recherche publiée dans la revue Science, un groupe de chercheurs internationaux a décrit le premier séquençage de l'ensemble du génome humain, c'est-à-dire l'ensemble des instructions pour la construction et le maintien d'un être humain.

« Le premier génome humain a été publié en 2000. En 2013, nous avions la dernière version. Mais il manquait 8 % qui restaient totalement inconnus et cachés. Il s'agit d'un jalon qui nous a pris 20 ans pour le réaliser. C'est le point de départ pour mieux comprendre la biologie humaine et comment ces nouvelles parties du génome pourraient affecter le développement et la santé humains », a expliqué la bioinformatique chilienne Cristina Soto, qui faisait partie du Consortium T2T, l'équipe internationale qui a déchiffré le génome et publié ses résultats la semaine dernière. La chercheuse de 33 ans poursuit actuellement son doctorat à l'Université de Californie à Davis, aux États-Unis.

« Il s'agit de la première étape. Nous avons eu du mal à arriver ici. Ces 8 % étaient des structures difficiles à trouver et à reconstruire. Maintenant, il ouvre une boîte noire dont nous ne savions pas qu'elle contenait. Nous cherchons maintenant à connaître leurs implications biologiques et nous allons nous aider à comprendre les maladies d'origine génétique, dont nous ne trouvons souvent pas les causes et nous appelons cela une cause génétique perdue », a conclu Soto dans une interview sur Radio Mitre.

Les travaux antérieurs, menés dans le monde entier, étaient incomplets car les technologies de séquençage de l'ADN de l'époque ne permettaient pas de lire certaines régions génomiques. Même après les mises à jour. L'effort conjoint pour décrire cette séquence a présenté, pour la première fois, les « instructions » naturelles de l'héritage génétique chez l'espèce humaine grâce à six équipes de scientifiques du groupe Telomere to Telomere Consortium (T2T).

Bien que le Human Genome Sequencing Consortium ait publié ses premières ébauches du génome humain en 2000, les limites des technologies de séquençage de l'ADN n'ont pas permis de réaliser une étude complète. À cette époque, seule la fraction chromatique du génome était couverte, laissant d'importantes régions hétérochromatiques inachevées, qui constituaient 8%.

Désormais, grâce à une nouvelle technologie de séquençage (acide désoxyribonucléique), T2T possède une séquence complète de 3055 millions de paires de bases d'un génome humain, dénommée T2T-CHM13. Il comprend des assemblages sans espace pour tous les chromosomes sauf Y-, une correction d'erreur dans les références précédentes et introduit près de 200 millions de paires de bases de séquences, contenant 1956 prédictions génétiques, dont 99 sont prévues pour coder des protéines.

Les gènes sont des chaînes de ces paires identifiées par des lettres qui contiennent des instructions pour la fabrication des protéines, les éléments constitutifs de la vie. Les humains ont environ 30 000 gènes, organisé 46 chromosomes, en 23 paires, représentant des dizaines de milliers de gènes individuels. Chaque gène est constitué de plusieurs paires de bases composées d'adénine (A), de thymine (T), de guanine (G) et de cytosine (C). Il existe des milliards de paires de bases dans le génome humain. Mais le génome séquencé par les chercheurs ne provient pas d'une personne, mais d'une taupe hydatiforme, une masse ou une croissance rare qui se forme à l'intérieur de l'utérus au début de la grossesse. Ce tissu se forme lorsque le sperme féconde un ovule sans noyau, de sorte qu'il ne contient que 23 chromosomes, tels qu'un gamète (sperme ou ovule), au lieu des 46 présents dans l'ADN d'une cellule humaine. Ces cellules simplifient l'effort de calcul mais peuvent constituer une limitation.

Les scientifiques ont expliqué que leurs travaux avaient fait passer le nombre de bases d'ADN de 2,92 milliards à 3,05 milliards, soit une augmentation de 4,5 %, et que le nombre de gènes codant pour des protéines n'avait augmenté que de 0,4 %, pour atteindre 19 969. Selon les experts, les travaux pourraient également mener à d'autres nouvelles connaissances, notamment celles liées à la façon dont les gènes sont régulés.

La science atteint de plus en plus de connaissances sur l'humanité avec plus de profondeur et de précision. Le fait d'avoir séquencé l'ensemble du génome humain aidera à éviter diverses maladies. Et aussi, comprendre les mécanismes d'origine d'une pathologie donnée permettra de développer des médicaments plus directs et plus précis contre les maladies afin qu'elles aient une prévalence plus faible », a expliqué à Infobae le Dr Jorge Dotto, une référence mondiale en tant que généticien, qui a une longue histoire aux États-Unis et en Europe.

Et d'ajouter : « Cette information complète nous permettra de prendre de meilleures décisions concernant notre corps, puisqu'elle change la perception de l'ignorance que nous avions. Par exemple, la décision des aliments que nous devons manger pour renforcer nos défenses. Dans notre microbiome se trouve 80 % de notre système immunitaire. En savoir plus sur le microbiote et les probiotiques, qui sont des bactéries vivantes, que nous devons intégrer nous aidera à moduler et à rendre plus efficace le fonctionnement de notre système immunitaire, ce qui pourrait être plus précis pour réduire l'inflammation au niveau moléculaire de notre corps face à une maladie ».

Dotto a également évoqué l'amélioration du comportement de la peau et du système reproducteur féminin. « Nous devons aider les gens à être moins malades, et ce travail de séquençage génétique total va nous y aider », a conclu le spécialiste fondateur du « Genetics Center », une société dédiée à la médecine de précision, à la nutrition et à la haute performance sportive.

« Certains des gènes qui font de nous des humains sans équivoque se trouvaient en fait dans cette « matière noire du génome » et étaient complètement absents », a déclaré Evan Eichler, chercheur à l'Université de Washington qui a participé à ce projet et au projet original du génome humain. « Cela a pris plus de 20 ans, mais nous avons finalement réussi. » De nombreuses personnes, y compris les propres étudiants d'Eichler, pensaient que le projet était déjà terminé. « Je leur ai enseigné et ils m'ont dit : 'Attendez une minute. N'est-ce pas comme la sixième fois que tu chantes la victoire ? » J'ai dit : « Non, cette fois, nous l'avons vraiment fait ! « Nous élargissons nos possibilités de comprendre les maladies humaines », a déclaré Karen Miga, auteure de l'une des six études publiées.

Selon les chercheurs, le nouveau génome est un bond en avant, rendu possible par les nouvelles technologies de séquençage de l'ADN développées par deux entreprises du secteur privé : Pacific Biosciences de Californie, également connue sous le nom de PacBio, et British Oxford Nanopore. Ses technologies de lecture de l'ADN présentent des avantages très spécifiques par rapport aux outils considérés depuis longtemps comme fondamentaux pour les chercheurs.

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