Vers une approche plus inclusive de la médecine

Il y a environ 20 ans, des scientifiques ont présenté le premier génome humain de référence. Ce fut une réalisation marquante qui a eu une incidence considérable sur la recherche biomédicale et qui a changé la manière dont les scientifiques étudient la biologie humaine. Cela dit, puisqu’il contenait l’information génétique de quelques individus seulement, ce génome ne représentait pas la diversité génétique des populations mondiales.

Une avancée majeure pour la recherche en biologie et la recherche biomédicale

« Puisqu’il est à la base de la plupart des analyses génomiques, ce génome de référence peut aussi être à la source de différents biais. Ainsi, nous aurions pu passer à côté de découvertes majeures dans des régions du génome humain qui ne sont pas recensées dans le génome de référence », soutient Guillaume Bourque, professeur au Département de génétique humaine à l’Université McGill et directeur du Service de bio-informatique au Centre de génomique de l’Université McGill. Le P^r Bourque fait partie d’un vaste groupe de scientifiques ayant tout récemment fait paraître un article dans la revue Nature qui présente la première ébauche d’un nouveau type de génome de référence : le pangénome. Celui-ci représente 47 individus génétiquement différents qui proviennent notamment d’Afrique, d’Asie et des Caraïbes.

Les scientifiques ont constaté que chaque fois qu’ils séquençaient un génome humain, ils trouvaient de nouveaux fragments d’ADN uniques à chaque individu. Le pangénome leur permet d’intégrer ces nouvelles données dans le génome de référence, ce qui pourrait entraîner des percées majeures dans la mise au point de traitements médicaux ciblés pour ces séquences d’ADN uniques ou propres à une population donnée.

Le pangénome : un outil clé dans notre compréhension de la lutte contre les maladies

« C’est un nouvel outil palpitant, puisque nous pouvons désormais étudier des régions du génome qui sont présentes chez certains individus, mais qui sont omises dans la référence. Les travaux d’un de mes étudiants au doctorat, Cristian Groza, ont montré que nous pouvons détecter 2 à 3 % de régions actives supplémentaires dans le génome humain, chose qui n’aurait pas été possible avant. Ces chiffres n’ont pas l’air importants dits comme cela, mais ils ont trait à des régions qui diffèrent selon les individus; des régions qui pourraient expliquer les différences que nous observons dans la lutte contre les maladies, par exemple », explique Guillaume Bourque. « Entre autres, dans une étude connexe publiée dans Cell Genomics, nous avons montré que nous pouvons détecter de nouvelles régions qui varient d’un individu à l’autre et qui sont potentiellement importantes dans la lutte contre l’infection grippale. Ce n’est que la partie émergée de l’iceberg : il s’agit maintenant de confirmer s’il se passe véritablement des choses dans ces nouvelles régions du génome », ajoute-t-il.

Les travaux se poursuivent pour découvrir la contribution du pangénome

Si certains des avantages du nouveau pangénome de référence ont déjà été mis au jour, la portée de ce nouvel outil de référence génétique n’a pas encore été précisée. En effet, les scientifiques peuvent désormais étudier des régions du génome humain qu’ils ne pouvaient pas explorer auparavant. Il faudra compter les efforts de centaines de groupes de scientifiques au cours des prochaines années avant que l’on puisse comprendre la fonction et l’incidence potentielle de ces régions. Un défi majeur se pose : à l’heure actuelle, beaucoup de méthodes en génomique s’appuient sur un génome de référence linéaire. Ces méthodes devront être revues afin de s’appuyer désormais sur un pangénome.

Il sera important d’en tenir compte dans le contexte du nouveau programme D2R récemment annoncé à l’Université McGill qui prend appui sur des décennies d’expertise en recherche pour avancer, de façon inclusive, la mise au point de la nouvelle génération de médicaments et de traitements innovants à base d’ARN contre les infections virales, le cancer et les maladies rares.

Les études

L’article « A draft human pangenome reference », par Wen-Wei Liao, Mobin Asri, Jana Ebler et coll., a été publié dans Nature, DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-023-05896-x.

L’article « Genome graphs detect human polymorphisms in active epigenomic state during influenza infection », par Cristian Groza, Xun Chen, Alain Pacis et coll., a été publié dans Cell Genomics, DOI : https://doi.org/10.1016/j.xgen.2023.100294.