La science mondiale parle avec un accent espagnol cette semaine, avec le numéro spécial du revue scientifique dédiée au séquençage de plus de 800 primates répartis en 233 espèces différentes. Le filon de l’information génétique, fourni à 80 % par le Centre national d’analyse génomique de Barcelone, a donné lieu à cinq articles scientifiques, dont trois ont été coordonnés depuis l’Espagne. En plus de mieux comprendre l’origine évolutive d’espèces charismatiques telles que le babouin ou le langur, le projet ouvre la porte pour déterminer la mutations spécifiques qui causent des maladies chez l’homme.
« Les humains sont des primates, et en tant que tels, nous partageons l’essentiel de la physiologie et de la génétique », a expliqué le chef de projet, Tomàs Marquès-Bonet, chercheur ICREA à l’IBE (CSIC-UPF) et professeur de génétique à l’IBE (CSIC-UPF). à EL ESPAÑOL Département de médecine et des sciences de la vie (MELIS) de l’Université Pompeu Fabra (UPF). « avoir un grand catalogue génétique Ce n’est pas seulement bon du point de vue de la recherche sur la conservation et l’évolution humaine, mais c’est très instructif pour notre propre génome« .
Les différents groupes impliqués dans le projet ont pu approfondir les arbre phylogénétique des primates, les différentes branches qui partent d’un tronc commun. Ainsi, ils ont pu déterminer que nos ancêtres et ceux du chimpanzé, l’un de nos plus proches parents, se sont séparés encore plus tôt qu’on ne l’imaginait, il y a 9 à 6,9 millions d’années. Cependant, la structure du génome des espèces dont nous sommes séparés jusqu’à 30 millions d’années présente des régions reconnaissables et équivalentes lorsqu’elles sont placées en parallèle avec notre propre ADN.
[Joaquín Dopazo, el hombre que más sabe del ADN español: « No hay un genoma vasco o andaluz »]
C’est dans ces séquences que l’algorithme PrimateAI-3Dqui utilise l’intelligence artificielle et l’apprentissage en profondeur, a détecté jusqu’à 4,3 millions mutations faux-sens. Ces altérations affectent la composition des acides aminés et peuvent modifier la fonction des protéines, ce qui peut entraîner de multiples maladies. Cependant, si la même mutation apparaît systématiquement, elle tend à être considérée bénincar sinon cela aurait provoqué une mortalité massive chez les individus au point de compromettre la survie de l’espèce.
La clé, selon les chercheurs, est que des maladies telles que le cancer, le diabète et les maladies cardiaques auraient une caractère polygénique: ils n’apparaissent pas en raison d’une seule mutation qui a séparément une faible incidence, mais grâce à la collaboration de plusieurs. Mais cela est indiscernable si nous n’avons pas de génomes avec lesquels comparer. « Nous avons la capacité de lire toute l’information génétique d’un patient ou d’un tissu tumoral, mais ce que nous obtenons, ce sont des milliers ou des centaines de milliers de nouvelles mutations. Comment sépare-t-on la cause ? », s’interroge Marquès-Bonet.
Bébé uacari ou Cacajao hosomi. Jean Dungel
La solution serait d’utiliser l’algorithme pour dépister les mutations et procéder par élimination : celle qui n’apparaît habituellement pas dans le tronc évolutif sera le principal suspect de pathogénicité. « Si c’est seulement dans un tissu et qu’on ne le voit jamais chez aucun primate, ce sera sûrement parce que le génome ne le tolère pas », souligne le chercheur. « Signifie que vous avez touché quelque chose qui ne se trouve pas naturellement dans le reste des individus, car sinon ils seraient malades ».
[Hito científico: crean el primer mapa que alumbra la diversidad real del genoma humano]
Apprenez a vous connaître
Ainsi, avec la « formation » appropriée, l’algorithme devrait être capable de prédire le risque futur de la lecture du génome individuel. Le lancement de PrimateAI-3D s’est fait avec les données de 454 712 participants de la United Kingdom Biobank. En suivant 90 combinaisons de phénotypes cliniquement pertinents et de mutations génétiques qui ont été liées au développement de maladies spécifiques chez l’homme, ce système a détecté 73 % d’associations plus significatives.
Les chercheurs ont établi un ‘Polygenic Risk Index’ (PRS) pour chacun des phénotypes étudiés sur la base de l’apparition de variants génétiques rares, suspectés de pathogénicité. Dans le cas du phénotype relatif au cholestérol sérique -présents dans le sang-, une plus grande présence de variants communs tendait à indiquer que le patient était dans la normalité. Mais la survenue de mutations rares montait en flèche chez les personnes atteintes du taux de cholestérol plus élevé et plus basles plus susceptibles de tomber malades.
En extrapolant le PRS au reste des phénotypes, les chercheurs ont déterminé que pratiquement tous les patients appartenant à au moins une variante de risque pour les maladies surveillées, soulignant l’importance de la prédiction génétique. « On parle souvent du devoir de conservation des espèces », témoigne Marquès-Bonet. « Je ne pense pas que nous devions le faire parce qu’ils sont beaux ou à cause de leur rôle dans l’écosystème. Les étudier nous amène à apprendre sur nous-mêmes. Maintenir l’équilibre entre ce dont ils ont besoin et ce que nous pouvons ensuite transférer aux humains est très importante », conclut-il.
Suivez les sujets qui vous intéressent