Séquençage génomique, de la méthode de Sanger à l’épigénomique

En 1977, Frederick Sanger et son équipe mettaient au point la première technique de séquençage de l’ADN, technique récompensée par un Prix Nobel de Chimie en 1980. Si cette méthode reste aujourd’hui une référence dans le domaine, le séquençage génomique a considérablement progressé au fil des décennies offrant de nouvelles perspectives aux chercheurs et aux médecins. 

 

Un génome entièrement séquencé en seulement quelques jours

Les progrès en matière de séquençage génomique et de génétique médicale ont été fulgurants au cours des dernières décennies. Grâce au développement du séquençage par la méthode de Sanger, les premiers gènes sont lus dès les années 1980, ce qui permet en 1986 de lancer le programme de séquençage entier du génome humain (Human Genome Project). L’objectif est d’accéder à la lecture de l’ensemble des 20 000 gènes humains, de décrypter les secrets du génome et de développer des thérapies géniques pour soigner des maladies génétiques. 

Successivement, de nouvelles techniques de séquençage génomique sont ensuite développées, d’abord la lecture de courts fragments au début des années 2000, puis plus récemment des méthodes capables de lire des longs fragments d’ADN, sans amplification préalable, décryptant un génome humain entier en seulement 48 à 72 heures. Le séquençage du premier génome humain a demandé aux chercheurs 10 ans de travail et coûté plus de 2 milliards de dollars. Aujourd’hui, les nouvelles techniques à très haut débit permettent de séquencer un génome humain entier en quelques jours pour environ 1 000 dollars. 

 

La génomique médicale, déterminant de la médecine personnalisée

Le séquençage d’un génome entier est désormais accessible en routine et permet de développer des tests génomiques à grande échelle pour différentes applications, entre autres : 

  • Le diagnostic de maladies génétiques, en particulier des maladies rares : le séquençage génomique peut permettre d’identifier une ou plusieurs variations génétiques capables d’expliquer la maladie, mettant parfois fin à des années d’errance diagnostique ;
  • Le traitement de maladies génétiques, grâce à la mise au point de thérapies géniques et cellulaires ;
  • La prédisposition génétique associée à un risque de développement de pathologies chroniques, qu’il s’agisse de pathologies métaboliques ou de cancers ;
  • La prédiction de la réponse à certains traitements, par exemple de traitements anticancéreux. 

Dans les années à venir, la génomique pourrait profondément modifier la manière de diagnostiquer, de prévenir et de soigner les patients. Elle contribue fortement au développement d’une médecine personnalisée, basée sur les particularités génomiques propres à chaque patient. Un enjeu majeur qui fait l’objet en France du Plan France médecine génomique 2025 pour mobiliser tous les acteurs concernés.  

 

De la génomique à l’épigénomique

Les premières méthodes de séquençage permettaient d’accéder aux séquences d’ADN, c’est-à-dire à l’enchaînement des bases nucléotidiques A, T, G et C. Désormais, les méthodes les plus récentes renseignent également sur les modifications épigénétiques, qui regroupent toutes les modifications chimiques qui régulent l’expression des gènes sans être associées à un changement de séquence de l’ADN. On parle désormais de séquençage de l’épigénome ou d’épigénomique. 

Accéder à l’épigénomique ouvre de nouvelles perspectives aux chercheurs. Elle pourrait par exemple permettre d’identifier des marqueurs épigénétiques spécifiquement associés à des facteurs de risque de cancer, de mieux comprendre l’origine et/ou la physiopathologie de certaines maladies rares ou encore de développer de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies chroniques. 

Les séquençages génomiques et épigénomiques devraient dans les années à venir poursuivre leur développement, appuyés par l’essor de la bioinformatique et de l’IA qui contribuent à l’analyse des quantités massives de données obtenues. Un développement déterminant pour l’essor de la médecine personnalisée de demain. 

 

Sources

Partager
Poursuivre votre lecture