Vers une médecine personnalisée grâce à votre génome

Plusieurs équipes de chercheurs font la course pour développer des méthodes de séquençage du génome humain qui soient très rapides et économiques. Doté de ce passeport chacun pourra alors bénéficier d'une médecine personnalisée.


Alors que le premier séquençage du génome humain fait par des méthodes traditionnelles en 2003 a coûté 3 milliards de dollars et que celui de James Watson a été réalisé l'an dernier pour environ 1 million de dollars en utilisant une nouvelle approche, Applied Biosystems propose aujourd'hui une telle opération pour 60 000 $. Et plusieurs équipes de chercheurs espèrent y arriver pour moins de 1 000 $ dans les trois ans à venir.

Encore mieux, Complete Genomics et BioNanomatrix viennent de s'associer pour développer une nouvelle technologie de séquençage, qui abaisserait ce prix à 100 $ et permettrait de le réaliser dans les 24 heures. La plupart des technologies existantes effectuent le séquençage "lettre par lettre", alors que Radoje Drmanac, chief scientific officer de la société californienne Complete Genomics affirme le faire par "mot" contenant chacun 5 lettres. Pour accélérer le process basé sur une technologie utilisant des composés chimiques et des nanomatériaux novateurs, la société va développer un appareil qui pourra lire simultanément les séquences de multiples génomes à l'aide d'une seule puce.

Lors de l'analyse, chaque segment d'ADN identifié est marqué à l'aide de différentes couleurs fluorescentes et agrégé à ses voisins pour former une molécule d'ADN. Celle-ci est alors traitée par la technologie nano-fluidique mise au point par BioNanomatrix qui est basé à Philadelphie. Les molécules sont forcées de passer dans réseau de canaux très fins (100 nm) où elles s'allongent dévoilant ainsi plus facilement leurs secrets aux chercheurs. « Depuis que l'on sait allonger les molécules d'ADN, nous pouvons extraire un très grand volume d'informations de chaque segment analysé », explique Mike Boyce-Jacino, chief executive officer de BioNanomatrix. « La grosse différence par rapport aux autres approches est que nous lisons simultanément sur de grandes longueurs les informations sur les segments et leur position géométrique. Alors que les méthodes actuellement utilisées analysent de petits fragments d'ADN et les repositionnent ensuite de manière informatique, ce qui prend beaucoup plus de temps ».

BioNanomatrix a ainsi montré à l'aide d'une puce prototype qu'il était capable de lire "des chaînes de 2 millions de lettres", alors que les autre technologies se contentent de 30 à 200 lettres à la fois. « Cette différence est importante car un nombre croissant d'études scientifiques montrent que les infimes variations de la structure de l'ADN jouent un rôle important dans la différenciation des humains. Et ces variations sont d'autant plus difficiles à identifier que les phases de lecture sont courtes »,estime Jeff Schloss, directeur des programmes de développement technologiques au National Human Genome Research Center de Bethesda.

Il reste maintenant aux chercheurs à développer des puces disposant de beaucoup plus de canaux pour travailler en parallèle, afin de gagner du temps. Un projet soutenu par l'Advanced Technology Program du National Institute of Standards & Technology américain, qui finance des technologies novatrices à hauts risques. Un premier appareil de séquençage devrait être commercialisé dès cette année par Complete Genomics. « Mais le développement de la technologie qui nous permettra d'arriver à un coût de moins de 100 $ par séquencement demandera au moins encore 5 ans de travail », estime George Church, un généticien de la Harvard Medical School de Boston qui est membre du conseil scientifique de Complete Genomics.

Reste que si l'on arrive à connaître de manière économique et rapide le génome de chaque individu, on pourra identifier sa sensibilité à certaines maladies et développer des médicaments personnalisés beaucoup plus efficaces. Par contre, il faudra aussi développer des garde-fous contre une utilisation pour des usages autres que médicaux, notamment à des fins discriminatoires.

Jean-François Prevéraud

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