Qu’est-ce qu’un génome et pourquoi est-il précieux pour nos vies ? Un expert explique

• Cela fait 20 ans que le projet du génome humain a terminé ses travaux de séquençage du génome humain, presque dans son intégralité, pour la première fois. Le projet a eu un impact énorme sur la façon dont nous comprenons la relation complexe entre notre code génétique et l’environnement pour déterminer nos résultats pour la santé. Mais il reste encore beaucoup à apprendre, comme l’explique la généticienne et rédactrice en chef de Nature, Magdalena Skipper.

Avril 2023 marque le 20e anniversaire de l’achèvement par le projet du génome humain de ses travaux de séquençage du génome humain, presque dans son intégralité, pour la première fois. Il a fallu 13 ans et un effort de collaboration mondial qui a coûté environ 3 milliards de dollars et a impliqué des chercheurs de 20 universités et centres de recherche des États-Unis, du Royaume-Uni, de France, d’Allemagne, du Japon et de Chine. Ensemble, ces groupes sont devenus connus sous le nom de Consortium international de séquençage du génome humain.

Magdalena Skipper est généticienne et rédactrice en chef de Nature, la revue scientifique qui a publié le projet de séquence du génome humain en 2001. Ici, elle explique ce que le projet nous a appris sur nous-mêmes et comment il a développé notre compréhension de la génétique au cours du passé. deux décennies.

La façon la plus simple de l’expliquer est de le considérer comme un ensemble d’instructions pour construire une certaine entité biologique. Ces instructions sont sujettes à interprétation, ce qui signifie qu’un génome n’existe pas dans le vide – il existe dans le contexte de l’environnement. Comparons-le à différentes personnes lisant un poème. Un poème est écrit d’une certaine manière, composé de lettres et de mots. Mais si différentes personnes lisent ce poème, cela peut provoquer différentes émotions et avoir une dynamique différente. Dans mon analogie, les différentes personnes qui le liront seront les différentes conditions environnementales dans lesquelles ce poème du génome est lu. Le génome est un ensemble d’instructions, et bien sûr il est composé de gènes. Mais il y a tellement plus dans un génome au-delà des gènes. Il y a des instructions sur la façon de lire ces gènes et de nombreux autres éléments dont, soit dit en passant, nous continuons d’explorer et de comprendre tout leur sens et leur pleine fonctionnalité. Le séquençage du génome humain a eu lieu il y a une vingtaine d’années maintenant, et c’était vraiment un collaboration internationale. Aujourd’hui, le séquençage des génomes est devenu beaucoup plus simple. Elle est maintenant appliquée dans le contexte de la clinique, dans le contexte de la compréhension de la complexité de la population humaine, dans le contexte de la compréhension de notre histoire. Ainsi, la génomique mélangée à la profession médicale, à la paléontologie, à l’archéologie, nous donne un aperçu de ces autres disciplines auxquelles nous ne pourrions jamais vraiment arriver sans cette contribution particulière. Il ne s’agit pas seulement d’informations sur la susceptibilité aux maladies ou sur la nature des maladies, mais aussi d’informations sur le traitement le plus efficace auquel un individu ou une population spécifique est le plus susceptible de bien réagir, voire de ne pas avoir d’effets indésirables.

Nous comprenons intuitivement les aspects de la génétique. Nous avons tous des proches, des parents, peut-être des enfants, des frères et sœurs. Nous savons que nous sommes semblables aux membres de notre famille et différents des autres et bien sûr, la raison en est dans nos gènes, le fait que nous partageons nos informations génétiques avec les membres de notre famille. Et pourtant, c’est une discipline souvent méconnue, par exemple sous le couvert de déterminisme génétique. Il a été fascinant de voir comment, avec la disponibilité du génome humain et de cette information génomique pour d’autres organismes, nous avons commencé à tracer la carte qui nous définit en tant qu’entité biologique et d’autres entités biologiques qui nous entourent. Il est fascinant que plus de deux décennies après la première séquence du génome humain, nous ayons appris énormément sur nous-mêmes et sur ce « livre de vie », comme on l’appelle parfois. Plus nous en apprenons, plus nous réalisons que la question est extrêmement complexe. Notre génétique se déroule dans le contexte de l’environnement, et c’est cette interaction entre notre génétique et notre environnement qui est incroyablement complexe. Par exemple, que nous développions certaines maladies, disons certains types de cancer, est en effet une combinaison de notre génétique, mais aussi de nos expositions environnementales, de nos habitudes, de ce que nous mangeons, de notre comportement, de ce que nous buvons, et peut-être des matières dangereuses nous croisons. Aujourd’hui, nous pensons à l’ingénierie du génome, même si dans le contexte de la médecine, c’est encore une perspective d’avenir plutôt qu’une réalité actuelle. Une grande partie de la médecine d’aujourd’hui a déjà été influencée par notre compréhension de la génétique et de la génomique, en termes de susceptibilité aux maladies et aux médicaments. Selon le patrimoine génétique d’une personne, différents médicaments peuvent être prescrits pour une maladie spécifique sur une période de temps différente. Nous comprenons également beaucoup plus sur la façon dont la génétique se mélange avec notre ascendance génétique. Nous savons donc que certains médicaments fonctionnent dans certaines populations, mais pas dans d’autres, et cette connaissance vient de notre compréhension de la génétique.

Nous comprenons tellement de choses sur nos génomes aujourd’hui. Nous comprenons la susceptibilité génétique. Nous connaissons des mutations au sein de notre génome qui peuvent provoquer certains types de maladies, voire des réponses ou des réactions à certains traitements médicamenteux. En même temps, il y a énormément de choses que nous ne comprenons toujours pas. La génétique peut être des traits incroyablement complexes tels que, par exemple, la masse corporelle ou la taille ou les maladies cardiovasculaires. Il existe de nombreux éléments différents dans le génome qui contribuent collectivement à la taille d’une personne ou à la probabilité qu’elle développe une maladie cardiaque. Nous comprenons beaucoup comment différents éléments du génome interagissent pour provoquer un certain résultat. chez un individu donné. Ce que nous comprenons beaucoup moins bien, simplement à cause du degré de complexité du problème, c’est comment cette composante génétique, si vous voulez, joue contre l’environnement. Dans certains cas, c’est un peu plus simple que dans d’autres. Prenons l’exemple de la taille : il n’est pas surprenant qu’en plus de cette composante génétique de la taille, il y ait une composante nutritionnelle importante. Si quelqu’un souffre de malnutrition, il est peu probable qu’il atteigne son plein potentiel pour atteindre une taille qu’il pourrait atteindre autrement. Mais d’autres exemples sont beaucoup plus complexes que cela. Nous sommes encore loin de comprendre pleinement et de pouvoir prédire comment un certain génome se comportera dans différents ensembles d’environnements. C’est probablement l’un des défis les plus importants et les plus intéressants qui