Le projet de recherche international «1000 génomes» vise à dresser un catalogue des variations génétiques humaines. Pour ce faire, des scientifiques procéderont au séquençage du génome respectif de plus de mille personnes originaires de différents continents. Le Centre de recherche du centre hospitalier universitaire (CHU) Sainte-Justine participe à ce projet.

Lancé l'an dernier, le «projet 1000 génomes» a déjà permis d'observer beaucoup plus de variations génétiques humaines que par le passé, indique Philip Awadalla, chercheur au Centre de recherche du CHU Sainte-Justine. «Cela va faciliter et a déjà facilité des études en génomique médicale», affirme M. Awadalla, un expert en génomique humaine qui participe à ce programme de recherche international.

Plus de 99 % du bagage génétique d'un être humain est le même que celui d'un autre être humain. Au moment d'annoncer le «projet 1000 génomes», le consortium international de recherche qui le mène a indiqué qu'il est toutefois important de comprendre les variations génétiques humaines. Celles-ci pourraient ainsi aider à expliquer des différences individuelles dans la prédisposition à développer certaines maladies et dans la réaction de l'organisme à des médicaments ou à des facteurs présents dans l'environnement.

Le programme de recherche international «HapMap» avait déjà permis de relever et de cataloguer des différences génétiques entre les êtres humains. Le «projet 1000 génomes» va toutefois plus loin. Il vise à produire un catalogue des variations génétiques qui touchent au moins 1 % de la population, voire moins dans certains cas. Au moment du lancement du projet, les bases de données existantes comprenaient de l'information sur des variations génétiques présentes chez au moins 10 % de la population, avait indiqué Francis S. Collins, alors directeur du National Human Genome Research Institute des États-Unis. De plus, dans le cadre du «projet 1000 génomes», les chercheurs cartographient non seulement des différences d'une lettre dans l'ADN, mais aussi des variantes structurelles, par exemple le réarrangement, la suppression ou la duplication de sections du génome.

Selon Philip Awadalla, le travail de séquençage de plus de mille génomes humains devrait être terminé à la fin de l'année. Une autre phase du «projet 1000 génomes» pourrait avoir lieu par la suite, mais la nature de celle-ci reste à déterminer.

Vaste collaboration

La majeure partie du travail de séquençage pour le «projet 1000 génomes» se fait dans de grands centres spécialisés dans ce domaine, en particulier ceux du Broad Institute du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et de l'Université Harvard, de l'Université de

Washington et du Baylor College of Medicine aux États-Unis, du Sanger Institute au Royaume-Uni et de la branche de Shenzhen de l'Institut de génomique de Pékin en Chine. Des chercheurs ¶uvrant dans plusieurs autres établissements, dans différents pays, prennent également part au «projet 1000 génomes». Bartha Knoppers, spécialiste en éthique de la génomique, juriste et professeure au département de génétique humaine de la faculté de médecine de l'Université McGill, fait partie de comités mis sur pied pour ce projet.

Les quelque 1200 personnes dont le génome est séquencé sont anonymes. Les chercheurs connaissent leur origine géographique, mais ne disposent pas, par exemple, d'informations médicales à leur sujet.

L'ensemble de la communauté scientifique internationale a par ailleurs accès gratuitement aux données émanant de ce programme de recherche. L'European Bioinformatics Institute et le National Center for Biotechnology Information des États-Unis mettent ainsi des bases de données à leur disposition.

Le Wellcome Trust Sanger Institute au Royaume-Uni, la branche de Shenzhen de l'Institut de génomique de Pékin en Chine et le National Human Genome Research Institute des États-Unis font partie des organisations qui ont soutenu ce programme de recherche. Le ministère du Développement économique, de l'Innovation et de l'Exportation du Québec a pour sa part annoncé en avril qu'il accorderait une subvention à ce projet, auquel participe le Centre de recherche du CHU Sainte-Justine.

Participation du CHU Sainte-Justine

Le chercheur Philip Awadalla explique que le Centre de recherche du CHU Sainte-Justine effectue un travail de validation dans le cadre du «projet 1000 génomes». Il travaille en collaboration avec le directeur du Centre de recherche du CHU Sainte-Justine, le Dr Guy A. Rouleau. Des bio-informaticiens et des techniciens sont également mis à contribution.

Le «projet 1000 génomes» fait appel à des technologies de séquençage «de nouvelle génération». M. Awadalla indique que celles-ci présentent plusieurs avantages, mais aussi des inconvénients. Il explique que ces technologies procèdent assez rapidement au séquençage du génome d'un être humain, mais que des erreurs se glissent dans les données obtenues. Il faut donc, par exemple, tenter de séparer les données concernant de réelles variations ou mutations génétiques de celles qui sont erronées.

Des chercheurs du CHU Sainte-Justine ont mis au point des outils, notamment informatiques, statistiques et analytiques, pour déceler des mutations de novo. Ces dernières sont de nouvelles mutations qui n'étaient présentes dans le patrimoine génétique d'aucun des deux parents. Des scientifiques du Centre de recherche du CHU Sainte-Justine mènent par exemple un projet visant à identifier des mutations de novo qui pourraient être associées à certains cas de schizophrénie, et ils développent des outils technologiques et des algorithmes pour ce faire. «Nous tentons d'utiliser ces outils pour valider des types de mutations observées dans le cadre du "projet 1000 génomes"», indique M. Awadalla. Dans une optique de validation des approches analytiques développées, un certain travail de séquençage est également nécessaire.

Séquençage en famille

Certains des génomes étudiés dans le cadre du «projet 1000 génomes» sont ceux de membres d'une même famille. Des chercheurs examinent alors les génomes d'un père, d'une mère et d'un de leurs enfants et ils relèvent des mutations de novo. Une équipe du CHU Sainte-Justine effectue actuellement un travail de validation des résultats obtenus à partir du séquençage des génomes de trois familles. Pour y parvenir, elle doit séquencer de nouveau les parties des génomes où des mutations ont été découvertes, explique M. Awadalla, par ailleurs professeur au département de pédiatrie de la faculté de médecine de l'Université de Montréal.

Le chercheur affirme que le travail effectué dans le cadre du «projet 1000 génomes» permettra de connaître de façon précise le taux de mutation chez les humains, ainsi que de déterminer les régions du génome humain où des mutations sont davantage susceptibles de se manifester. M. Awadalla ajoute que des chercheurs de Montréal et d'ailleurs dans le monde pourront utiliser, pour leurs propres études, les outils informatiques et analytiques mis au point au CHU Sainte-Justine.

Collaboratrice du Devoir