« Le fait d'avoir séquencé l'ensemble du génome humain permettra d'éviter plusieurs maladies »

Il a fallu 21 ans depuis la publication du projet du premier génome humain par un groupe de scientifiques pour que le « manuel d'instructions pour l'homme » finisse par est vraiment complet.

En juin 2000, le Human Genome Project (HGP) et la société privée Celera Genomics ont annoncé la première « ébauche » du génome humain, fruit de 10 ans de travail et de 3 milliards dollars investis qui ont été classés comme l'un des plus grands exploits de l'histoire, car au lieu d'avoir commencé un voyage vers une planète lointaine, HGP était un voyage interne de découverte de la carte de tous nos gènes, ceux de notre propre espèce, l'Homo sapiens.

Après ce « projet », en 2003, le groupe avait déterminé l'ordre de près de 3 milliards de bases d'ADN, ce qui nous a permis, pour la première fois, de lire le modèle génétique « complet » de la nature pour construire un être humain. Mais ce génome humain n'était pas vraiment complet : il comportait des lacunes qui représentaient environ 8 % du génome. Ces lacunes se sont produites principalement dans les zones où l'ADN a tendance à se reproduire. Cela rendait difficile le séquencement précis à l'aide de la technologie disponible, qui divisait le génome en petits morceaux, séquençait ces morceaux, puis les réassemblait.

Et pourquoi est-il important d'avoir déchiffré les 8 % restants de notre génome ? Les zones avec des bases d'ADN répétées, telles que celles manquantes dans le génome HGP, ont depuis été liées à de nombreux problèmes de santé, tels que la SLA et Huntington au cancer et autisme. En les séquençant, les scientifiques pensent que nous pourrions être mieux équipés pour étudier et traiter ces maladies.

« Les nouvelles d'aujourd'hui sont très importantes. Cette publication, qui doit être évaluée par des pairs, a derrière elle de grands groupes de travail et des universités qui ont étudié. Nous acquérons de plus en plus de connaissances sur nous-mêmes 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 aidera à développer des médicaments plus directs et plus précis contre les maladies afin qu'elles aient une prévalence plus faible », a expliqué le Dr Jorge Dotto, une référence mondiale en tant que généticien, à Infobae, qui possède une vaste expérience dans Les États-Unis et l'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 ».

En plus d'illustrer le microbiote intestinal, Dotto a également fait référence à des améliorations 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.

Les scientifiques du Telomere-to-Telomere Consortium (T2T) ont achevé la première séquence vraiment complète de 3 055 milliards de paires de bases (pb) d'un génome humain, ce qui représente la plus grande amélioration du génome de référence humain depuis son lancement initial. 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 qui ont longtemps été considérés comme fondamentaux pour les chercheurs.

« Ce 8% du génome n'a pas été négligé en raison de son manque d'importance, mais en raison de limitations technologiques », ont écrit les chercheurs. « Le séquençage haute précision à lecture longue a finalement éliminé cette barrière technologique, permettant ainsi des études complètes de la variation génomique dans le génome humain. De telles études nécessiteront nécessairement un génome humain de référence complet et précis, ce qui conduira à terme à l'adoption de l'ensemble T2T-CHM13 présenté ici. »

« Aujourd'hui, une nouvelle technologie portable est utilisée pour étudier l'ADN. C'est un séquenceur de la taille d'un téléphone portable qui lit l'ADN et l'ARN. Vous n'avez pas à mettre en place des laboratoires d'un million de dollars. Non seulement ils sont utilisés pour étudier l'ADN, mais des microorganismes contaminants peuvent également être identifiés dans les produits alimentaires. Les informations génétiques sont transmises à travers un tube avec un courant électrique, qui génère des informations sur le séquençage de l'échantillon. Un développement fascinant qui promet de continuer à nous émerveiller », a déclaré Dotto.

Le biologiste et docteur en sciences Federico Prada, qui est actuellement doyen de la faculté d'ingénierie et de sciences exactes de l'UADE, a expliqué à Infobae qu'en 2003, avec le séquençage complet du génome, deux nouveaux projets ont été proposés qui ont conduit à cette découverte.

« L'une consistait à augmenter le nombre de génomes. Non seulement pour séquencer un génome, mais pour essayer de comprendre la variabilité présente chez l'homme et avec cela, pour être capable de comprendre quelles variantes déterminent nos phénotypes, comme développer une certaine maladie, courir plus vite ou avoir plus de mémoire, par exemple. C'est ce qu'on appelle faire parler le génome. Et le deuxième objectif était de peaufiner la lecture de la séquence afin qu'il n'y ait pas de nids de poule ni de trous. Cela nous a pris près de 20 ans. Cela nous aide à avoir un génome de référence, ce qui nous permet de comparer toutes les études génétiques et génomiques réalisées, ce standard ou étalon-or, ce qui nous permet de tirer de nombreuses conclusions à l'avenir. »

Et d'ajouter : « Avoir la lecture complète est une excellente étape. Mais la limite aujourd'hui réside dans la fonctionnalité du génome. Nous devons continuer à interpréter davantage d'informations sur le fonctionnement de notre génome. Dans quelles fonctions ces informations clés participent-elles qui font de nous ce que nous sommes ?

Les sociétés californiennes Pacific Biosciences (PacBio) et Oxford Nanopore, basée au Royaume-Uni, ont utilisé différentes technologies ensemble pour déchiffrer les 8 % de gènes manquants. PacBio utilisait un système appelé HiFi, où les paires de bases circulent, littéralement comme des cercles, jusqu'à ce qu'elles soient lues en entier et en haute fidélité, d'où son nom. Le système remonte à quelques années d'utilisation et représente un grand pas en avant dans la « lecture » à la fois en longueur et en précision des séquences les plus longues.

Pendant ce temps, Oxford Nanopore utilise du courant électrique dans ses dispositifs propriétaires. Les brins de la paire de base sont pressés à travers un nanopore microscopique, une seule molécule à la fois, où un courant les frappe pour observer de quel type de molécule ils sont. En retirant chaque molécule, les scientifiques peuvent identifier la totalité du brin.

Les humains possèdent 46 chromosomes, répartis 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.

Le consortium a expliqué que ses 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.

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