Le projet «1000 Genomes Project» permet une avancée majeure dans la compréhension des variations génétiques
Le projet «1000 Genomes Project», une initiative internationale visant à explorer la diversité génétique humaine, vient de publier les résultats de sa phase pilote. Les premières conclusions permettent déjà de mieux comprendre la nature des variations génétiques ainsi que leur influence sur les maladies, l'histoire de l'être humain et l'évolution. L'étude est publiée dans la revue Nature et les conclusions du consortium peuvent être consultées sur le site web du projet. Les travaux ont été en partie soutenus par l'UE, par le biais des projets ADAMS («Genomic variations underlying common behavior diseases and cognition trait in human populations») et READNA («Revolutionary approaches and devices for nucleic acid analysis»), tous deux financés au titre du thème «Santé» du septième programme-cadre (7e PC). L'objectif général du «1000 Genomes Project» est de répertorier les variations génétiques humaines en séquençant et en comparant les génomes de 2 500 personnes représentant des populations originaires d'Europe, d'Asie de l'Est, d'Afrique de l'Ouest et du continent américain. Le but de la phase pilote était d'élaborer et de comparer différentes stratégies pour pouvoir séquencer un plus grand nombre de génomes. Pendant la phase pilote, les chercheurs ont séquencé les génomes de 179 individus ainsi que les gènes codant pour des protéines de 697 autres personnes. Grâce à ces efforts, pas moins de 4,9 térabases de séquences ADN ont pu être générées (c'est-à-dire 4,9 billions de lettres de base). Pour traiter ces informations, il a fallu créer une plate-forme informatique spécialisée et imaginer plusieurs innovations logicielles. L'analyse des données a révélé l'existence de millions de variantes génétiques, dont la plupart n'étaient pas connues par l'équipe. «La quantité d'informations obtenues pendant cette première phase du projet est remarquable», explique Richard Durbin, du Sanger Institute (Royaume-Uni). «En moins de deux ans, nous avons identifié 15 millions de variations de séquences uniques, 1 million de petites insertions ou délétions et 20 000 changements plus conséquents. La majorité de ces variantes (environ 8 millions) n'avaient jamais été remarquées auparavant». Les résultats sont parfois surprenants. Il s'avère, par exemple, que personne ne possède un ensemble de gènes parfait: la plupart des êtres humains présentent entre 250 et 300 modifications génétiques susceptibles d'empêcher un gène de fonctionner normalement et jusqu'à 100 variations génétiques associées à une maladie héréditaire. Toutefois, les chercheurs rappellent que chaque individu possède au moins deux exemplaires de chaque gène. Ainsi, tant que le deuxième exemplaire fonctionne correctement, la personne reste généralement en bonne santé. Au cours de la phase pilote, les chercheurs ont notamment mené des études approfondies sur un petit nombre de groupes familiaux (père, mère et enfant). En comparant les génomes des parents avec ceux de leurs enfants, l'équipe a pu calculer le nombre de mutations pouvant se produire à chaque nouvelle génération. D'après leurs analyses, chaque personne présente environ 60 mutations non détectées chez ses parents. La phase pilote a surtout permis de prouver l'efficacité des techniques de séquençage utilisées. «Pour la première fois, nous avons démontré qu'une nouvelle méthode de séquençage (faible couverture de nombreux échantillons) fonctionne bien et donne de bons résultats. Cette preuve de principe est désormais appliquée, non seulement dans le cadre du '1000 Genomes Project', mais aussi dans la recherche sur les maladies», explique le professeur Gil McVean, de l'université d'Oxford (Royaume-Uni). Les résultats du projet sont déjà utilisés dans le cadre d'études génétiques consacrées à des caractéristiques aussi diverses que le tabagisme, la sclérose en plaque ou le cancer. «Les résultats du projet sont accessibles à l'ensemble de la communauté des chercheurs, ce qui explique pourquoi ils influencent déjà la recherche sur certaines maladies, rares ou courantes», explique David Altshuler, du Broad Institute de Harvard et du Massachusetts Institute of Technologie (MIT) aux États-Unis. Concernant l'avenir, l'équipe a déjà entamé la phase suivante du projet, qui devrait être achevée en 2012. Selon le Dr Durbin, «les études pilotes réalisées dans le cadre du '1000 Génomes Project' ont posé des bases essentielles pour l'étude des variations génétiques humaines. Ces études de preuve de principe vont permettre aux scientifiques du consortium d'élaborer une cartographie complète des variations génétiques. Cette cartographie, qui sera accessible au public, devra rassembler, à terme, les séquences de 2 500 personnes issues de populations diverses du monde entier et orientera la recherche génétique de demain».