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RÉSUMÉ
Le séquençage à haut débit est l’une des révolutions biotechnologiques depuis 2010. En 2019, le génome humain est séquencé pour moins de 1000 €, bouleversant ainsi le domaine de la médecine. Le décryptage des gènes devient un enjeu majeur pour l’étude de nombreuses maladies dans le but d’améliorer le diagnostic, le pronostic et le traitement. Cependant, la quantité de données générées soulève beaucoup de questions. De plus, comment la loi de la bioéthique peut-elle s’adapter à cette évolution technologique ? Dans cet article seront présentées les techniques de séquençage utilisées depuis 2014, ainsi que les enjeux qu’elles représentent dans le domaine de la santé.
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Nathalie MARSAUD : Ingénieur d’études en biologie - Plateforme GeT-Biopuces (Genotoul), TBI, Université de Toulouse, CNRS, INRAE, INSA, Toulouse, France
INTRODUCTION
Depuis le séquençage complet du premier génome humain en 2003 par la méthode de Sanger, les technologies de séquençage à haut débit, regroupées sous l’acronyme NGS (Next Generation Sequencing) n’ont cessé d’évoluer. Les séquenceurs de courts fragments d’ADN qui génèrent une très grande quantité de données avec des coûts restreints et en un temps record, sont peu à peu remplacés par les séquenceurs de longs fragments d’ADN. Ces machines innovantes ouvrent de nouvelles perspectives aussi bien dans les domaines de la recherche que dans le milieu hospitalier. De ce fait, l’approche traditionnelle de la médecine a fortement évolué et s’oriente petit à petit vers une médecine plus personnalisée. Parmi les nombreuses applications du NGS, le reséquençage du génome humain cherche à décrypter le patrimoine génétique de chaque patient pour optimiser le diagnostic et le traitement de certaines maladies.
Dans cet article, les plateformes de séquençage les plus utilisées en 2025 seront décrites. Trois applications du séquençage dans le domaine de la santé seront ensuite abordées. La première présentera le plan « France médecine génomique » dans lequel plusieurs milliers de génomes humains sont séquencés afin de déterminer une cartographie détaillée du génome. La seconde application, appelée « métagénomique », permet d’étudier les familles bactériennes présentes dans notre organisme. Des études ont en effet montré un lien probable entre la proportion de bactéries présentes et une maladie donnée (diabète, obésité, cancer…). Enfin, la dernière application porte sur le séquençage au niveau de la cellule unique. Grâce à l’avancée des technologies, il est maintenant possible d’analyser les cellules une à une pour caractériser l’hétérogénéité d’une tumeur. Cependant, le séquençage de nouvelle génération possède encore des verrous tels que la gestion des données générées.
Comment adapter les moyens de stockage à ces évolutions ? Quelles sont les méthodes actuelles pour analyser et interpréter toutes ces informations ? Enfin, l’accessibilité des séquences du génome humain pose un certain nombre de questions éthiques. Doit-on informer les patients sur des pathologies pour lesquelles aucun traitement n’est disponible ? Quels sont les risques ? Comment peut-on protéger ces données ? Quel degré de confidentialité doit-on maintenir ? Autant de questions que le NGS soulève et auxquelles il est nécessaire de trouver des réponses.
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 2019 par Nathalie MARSAUD
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2. Applications du séquençage à haut débit : vers une médecine personnalisée
2.1 Séquençage du génome humain : une démocratisation dans le domaine de la santé
2.1.1 Séquençage du génome pour moins de 100 €
En 2001, le coût du séquençage d’un génome humain était estimé à environ 100 millions de dollars. Depuis, les prix ne cessent de diminuer. En 2008, on constate une chute drastique des coûts avec l’avènement des NGS. En 2022, le coût du séquençage d’un génome humain atteignait les 1000 $ (figure 21), soit 100 000 fois moins qu’en 2001.
Cette diminution du coût a été possible grâce aux avancées technologiques (miniaturisation des volumes, optimisation des systèmes de lecture de fluorescence), à l’automatisation de la préparation des échantillons et à leur multiplexage, à l’amélioration des outils bio-informatiques et à l’augmentation de la puissance de calcul. De plus, l’expiration de certains brevets fondamentaux d’Illumina a eu un effet important dans le domaine du séquençage car elle a ouvert le marché à de nouveaux acteurs comme MGI. Cette entreprise a été la première dans le monde à détenir une solution pour atteindre les 100 $ par génome séquencé. Cette compétition contribue fortement à accélérer l’innovation dans le domaine du séquençage, et plus précisément dans la recherche médicale et le diagnostic clinique.
HAUT DE PAGE2.1.2 Plan « Médecine France génomique 2025 »
Le séquençage massif du génome humain devient un enjeu majeur au niveau de la santé humaine. Afin de se rapprocher d’une médecine personnalisée, c’est-à-dire de mieux connaître les maladies et de pouvoir adapter le traitement aux patients, il est impératif de connaître le génome de chaque individu.
Plusieurs pays se sont déjà investis dans ce projet, créant ainsi une forte compétition internationale. C’est pour cette raison que le ministère chargé de la Santé a lancé en décembre 2016 un appel à projets national visant à créer douze centres de séquençage. Ce projet appelé « Médecine France génomique » a pour but de rendre la France leader mondial dans le séquençage...
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BIBLIOGRAPHIE
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(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM) https://ansm.sante.fr/S-informer/Points-d-information-Points-d-information/La-transplantation-de-microbiote-fecal-et-son-encadrement-dans-les-essais-cliniques-Point-d-Information2
Bioinfo https://bioinfo-fr.net/metagenomique-differences-fondamentales-avec-la-genomique
Biorigami http://www.biorigami.com
Comité consultatif national d’éthique http://www.ccne-ethique.fr/
BASSET (C.), COULOMBEL (L.), DREIFUSS-NETTER (F.), et al. Avis n° 124 – Réflexion éthique sur l’évolution des tests génétiques liée au séquençage de l’ADN humain à très haut débit. Comité consultatif national d’éthique (CCNE) pour les sciences de la vie et de la santé (2016). http://www.ccne-ethique.fr/fr/publications
Comité international de bioéthique (CIB) http://www.unesco.org/new/fr/social-and-human-sciences/themes/bioethics/international-bioethics-committee/
Core...
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