Faire fondre de l'ADN dans un code barre pour une cartographie du génome plus rapide
Une équipe de chercheurs financés par l'UE vient de créer une méthode simple et à bas prix pour «faire fondre» des molécules d'ADN (acide désoxyribonucléique) dans un code barre en une ou deux heures (au lieu des 24 heures normalement nécessaires). Cette nouvelle technique, détaillée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences USA, pourrait servir à la cartographie génétique rapide et au diagnostic médical. Le projet READNA («Revolutionary approaches and devices for nucleic acid analysis») a reçu près de 12 millions d'euros au titre du thème «Santé» du septième programme-cadre (7e PC), qui finance des techniques novatrices de séquençage et de génotypage de l'ADN pour révolutionner les méthodes d'analyse de l'acide nucléique. «Actuellement, cartographier le génome d'une personne est un processus coûteux et complexe», expliquait Jonas Tegenfeldt de l'université de Lund, en Suède. Cette nouvelle technique permet de surmonter ces deux inconvénients. Tout d'abord, elle ne nécessite qu'une seule molécule d'ADN pour l'analyse, aussi l'ADN ne doit-il pas être amplifié auparavant. Par ailleurs, elle ne requiert aucun traitement au préalable ni de fragmentation de la molécule d'ADN, aussi elle peut détecter des variations le long de la séquence d'ADN sans affecter l'organisation générale du génome. Le processus devient donc plus rapide et moins coûteux. Il permet par ailleurs de comparer les cellules sans avoir à établir une moyenne des résultats en fonction d'un groupe de molécules amplifiées. Ces qualités en font un candidat parfait pour des analyses de routine à l'hôpital, par exemple pour déterminer si un patient a une prédisposition génétique à une maladie donnée. Les codes barres d'ADN ne sont pas nouveaux mais cette méthode fournit une nouvelle façon de les obtenir. Cette technique se fonde sur le fait que les différentes parties de la molécule d'ADN fondent à différentes températures. La molécule d'ADN contient deux brins que l'on peut séparer à des fins d'analyse en laboratoire. Chaque brin d'ADN contient une séquence distincte, par exemple une succession caractéristique de nucléobases appelées adénine, thymine, guanine et cytosine (A, T G et C). Les deux brins sont tenus ensemble par des liens entre les nucléobases: «A» peut uniquement se lier à «T», et «G» à «C». La paire «G-C» est plus fermement liée que la paire «A-T», aussi elle nécessite une plus haute température pour fondre. Les chercheurs ont tout d'abord étiré l'ADN dans un nanocanal avant de le chauffer à la température à laquelle seule le lien «A-T» fond. L'ADN est au préalable marqué à l'aide d'une substance fluorescente afin d'obtenir une image de la molécule fondue. La forme de la fonte partielle révèle la séquence sous-jacente de manière relativement grossière: les parties contenant beaucoup de paires «A-T» et qui fondent émettent moins de fluorescence et deviennent des zones sombres sur le code barre. Ce code barre est unique à la séquence spécifique de chaque molécule d'ADN analysée. Le consortium READNA est composé de chercheurs de 12 institutions universitaires et de 6 sociétés privées d'Europe. Ce groupe applique les avantages de la technologie de nanofabrication (développée en premier lieu pour le secteur des circuits intégrés) à l'assemblage de dispositifs «nanofluidiques» à petite échelle pour la manipulation et l'analyse de molécules uniques. La technique du code barre est maintenant brevetée et pourrait avoir d'importantes retombées dans le domaine médical, notamment pour identifier les virus et les bactéries chez un patient. D'après le Dr Tegenfeldt, «nous pouvons également découvrir une anomalie dans le génome humain, car il est possible de déceler si une partie donnée du chromosome a bougé pour une raison ou une autre. C'est ce qui se produit dans certaines maladies.»
Pays
Suède