Le Consortium international de l’épigénome humain au service de la recherche en épigénétique

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Des scientifiques de l’Université McGill contribuent à une série d’articles publiés dans des revues à très bon facteur d’impact

Le fait que les nombreux et différents types de cellules dont notre corps est constitué soient dérivés d’une cellule unique et d’une seule séquence d’ADN, ou génome, demeure l’un des grands mystères de la biologie. L’étude du génome humain nous a appris beaucoup de choses, mais nous a permis de comprendre en partie seulement les processus qui sous‑tendent la détermination cellulaire. L’identité de chaque type de cellule est largement définie par une couche instructive d’annotations moléculaires en plus du génome – l’épigénome – qui sert de plan unique à chaque type de cellule et à chaque stade du développement cellulaire. Contrairement au génome, l’épigénome change à mesure que les cellules se développent et réagissent aux changements dans l’environnement. Des vices dans les facteurs qui lisent, écrivent et effacent le plan épigénétique sont en cause dans de nombreuses maladies. L’analyse détaillée des épigénomes de cellules saines et de cellules anormales facilitera la découverte de nouvelles façons de diagnostiquer et de traiter diverses maladies, et se traduira à terme par une amélioration de la santé.

Une série de 41 articles coordonnés publiés par des chercheurs du Consortium international de l’épigénome humain (CIEH) jette de la lumière sur ces processus, faisant ainsi faire un important bond à la recherche mondiale en épigénomique. Un ensemble de 24 manuscrits ont été publiés en groupe dans Cell et dans des revues associées à Cell Press, et 17 de plus l’ont été dans d’autres revues à très bon facteur d’impact.

Ces articles font état des plus récents travaux réalisés dans le cadre de projets du CIEH au Canada, dans l’Union européenne, en Allemagne, au Japon, à Singapour et aux États‑Unis. La série d’articles met en évidence les réalisations et les progrès scientifiques du CIEH dans des domaines fondamentaux de la recherche actuelle en épigénétique.

Variations épigénétiques dans les cellules immunitaires

Une étude codirigée par des chercheurs de l’Université McGill, à Montréal, et du Wellcome Trust Sanger Institute, au Royaume-Uni, a permis de comprendre les variations observées dans les épigénomes de cellules immunitaires chez des sujets qui semblent en bonne santé. Les chercheurs ont analysé les principaux types de cellules immunitaires de près de 200 donneurs de sang au Royaume-Uni. Les résultats de cette étude, publiés dans la revue Cell, révèlent que les différences dans la constitution génétique sont également à l’origine de la plupart des variations épigénétiques chez les individus. Cette découverte a permis aux chercheurs de comprendre comment les variations génétiques associées aux maladies inflammatoires les plus courantes – dont la maladie de Crohn, la sclérose en plaques et la polyarthrite rhumatoïde ‒ peuvent perturber le fonctionnement des cellules immunitaires. « Il est aussi difficile d’établir des corrélations entre les changements épigénétiques et les variations génétiques que d’assembler les pièces d’un gigantesque casse-tête », affirme Tomi Pastinen, professeur agrégé au Département de génétique humaine de l’Université McGill et coauteur en chef de l’étude. « Plus on assemble de pièces, plus le nombre de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles augmente. »

Création d’un portail de données à McGill

L’un des principaux enjeux auxquels s’est trouvé confronté le CIEH lors de sa création, en 2010, a été de trouver une façon de recueillir et d’organiser les données générées par les différents pays au fil des ans. Une solution proposée par l’équipe de Guillaume Bourque, de l’Université McGill, a été adoptée par le Consortium pour devenir le portail de données du CIEH. Cette ressource constitue aujourd’hui le principal outil en ligne pour le regroupement de tous les ensembles de données épigénétiques générés par le Consortium. Depuis son lancement, le portail a été utilisé au-delà de 15 000 fois par des scientifiques de plus de 100 pays. Le portail de données, ainsi que les activités de développement connexes, ont fait l’objet d’un article publié dans la revue Cell Systems par le professeur Bourque et ses collègues du Centre d’innovation Génome Québec et Université McGill.

Considérations d’ordre éthique

La collecte de données sur l’épigénome humain soulève de nombreuses questions d’ordre éthique. Dans un autre article publié dans la revue Cell par Yann Joly et ses collègues du Centre de génomique et politiques de McGill, les auteurs analysent les avantages et les contraintes de diverses stratégies permettant de diffuser les données issues de la recherche en épigénomique à l’ensemble de la communauté scientifique tout en protégeant, dans une mesure raisonnable, l’identité des donneurs. « Il est important d’éviter toute atteinte à la vie privée et tout usage abusif des données de recherche », affirme le professeur Joly. « À l’heure où les gens apprennent à découvrir de nouveaux outils pour transmettre et protéger leurs données médicales, des approches novatrices telles que l’accès homologué et le consentement général pourraient faciliter le processus d’accès aux données au cours des prochaines années. »

Un effort mondial

Le regroupement de nouvelles études « constitue une réalisation de taille pour le CIEH », affirme Eric Marcotte, Ph. D., des Instituts de recherche en santé du Canada, qui préside le Comité de direction du CIEH. « Le nombre d’articles et la diversité des sujets traités par cette équipe créative de scientifiques de toutes les régions du monde témoignent éloquemment du dynamisme de ce consortium. Ils sont également la preuve que la mise en commun d’expertises complémentaires pour la réalisation de projets collaboratifs permet à ces derniers d’avoir une portée beaucoup plus grande que s’ils étaient menés individuellement en vase clos. »

Le CIEH

Le Consortium international d’épigénomique humain (CIEH) est un consortium mondial qui s’est donné pour mission première d’offrir aux chercheurs un accès sans restriction à des cartes de référence haute résolution de l’épigénome humain pour des cellules saines et des cellules malades. Les membres du CIEH participent à des projets visant à perfectionner les technologies utilisées en épigénomique, à étudier la régulation épigénétique dans les processus morbides et, de façon plus générale, à explorer l’influence des interactions gènes-environnement sur la santé humaine. Le CIEH compte parmi ses membres à part entière les organismes suivants : AMED-CREST/CIEH (équipe japonaise); l’Agence de gestion de projets du Centre aérospatial allemand pour le Programme allemand en épigénomique DEEP du ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche; le Consortium canadien de recherche en épigénétique, environnement et santé des IRSC; le projet FP7 BLUEPRINT de l’Union européenne; le projet en épigénomique de Hong Kong; le projet en épigénomique de l’Institut national de la santé de Corée; le projet ENCODE des NIH/NHGRI; le projet Roadmap Epigenomics des NIH; et le projet en épigénomique de Singapour.

 

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