Deux institutions de classe mondiale qui ont élu domicile à San Diego ont uni leurs forces pour enquêter sur l’ADN des koalas.
La San Diego Zoo Wildlife Alliance et le géant du séquençage de l’ADN Illumina examinent les informations génétiques de près de 100 koalas sur une période de 30 ans pour mieux comprendre le rétrovirus du koala, ou KoRV.
Les scientifiques soupçonnent, grâce à des preuves croissantes, que certaines variantes du rétrovirus du koala (tous les koalas en sont porteurs) sont associées à des maladies et à des problèmes de santé courants, tels que la leucémie, le lymphome et les infections fongiques mortelles.
Le KoRV est inscrit dans les gènes des koalas et est transmis à la génération suivante. Cette charge de données génétiques aidera les chercheurs à examiner les schémas d’intégration du KoRV dans les gènes des koalas. À son tour, une meilleure compréhension du KoRV contribuera à éclairer les plans de conservation des koalas à l’état sauvage et sous la garde des humains.
Le Dr Cora Singleton, vétérinaire principale à la San Diego Zoo Wildlife Alliance, travaille principalement avec des marsupiaux, notamment des koalas. Singleton s’occupe des koalas depuis des années et les a vu lutter contre les effets du KoRV sur la santé.
Afin de séquencer le génome, le zoo de San Diego a utilisé des échantillons de 91 koalas vivant actuellement au zoo ainsi que des échantillons du zoo congelé (une banque de cellules vivantes) remontant aux années 1970. Ces échantillons ont ensuite été envoyés au laboratoire d’Illumina à San Diego, où les chercheurs ont extrait l’ADN pour le préparer au séquençage dans leurs machines. Ces instruments de séquençage décomposent l’ADN en l’alphabet de base qui constitue toute l’information génétique.
Ashley Van Zeeland, vice-présidente du développement d’entreprise chez Illumina, a déclaré que le génome du koala est beaucoup moins connu que le génome humain. Cette masse de données a ensuite été envoyée à des collaborateurs d’autres pays, qui étudient désormais le génome des koalas.
« (Ils) prennent les données générées par nos instruments et les rassemblent pour obtenir une image complète de cette espèce », a déclaré Van Zeeland.
Van Zeeland, qui travaille en génomique depuis deux décennies, a expliqué que l’offre unique de cet ensemble de données est qu’il associe des générations de données génétiques à des dossiers médicaux méticuleusement documentés. Par exemple, les chercheurs peuvent examiner la cause du décès d’un koala et de ses parents pour voir s’il existe un lien.
Les chercheurs recherchent des schémas d’insertion du KoRV dans l’ADN du koala, car il n’entre pas au même endroit pour chaque koala. Plus précisément, les chercheurs comparent les modèles d’intégration du KoRV dans les gènes du koala d’une manière qui pourrait être associée à certaines maladies.
Van Zeeland a expliqué qu’examiner l’endroit où le KoRV s’est inséré dans le génome pourrait donner aux chercheurs une idée des gènes qui pourraient être perturbés, activés ou désactivés chez le koala et de l’effet qui en résulterait sur leur santé.
Savoir quels modèles d’intégration sont en corrélation avec certains effets néfastes sur la santé pourrait éclairer la manière dont les écologistes regroupent les populations de koalas pour la reproduction. Alors que les koalas sont déjà confrontés aux pressions du changement climatique et à la disparition de leur habitat naturel, cela permettrait de s’attaquer à un facteur de stress supplémentaire sur la population en voie de disparition.
Alors que le génome du koala avait déjà été séquencé auparavant, l’ampleur de ce projet n’était pas réalisable il y a quelques années à peine, a expliqué Singleton.
« L’une des questions que tout le monde a toujours posées du point de vue de la recherche : ‘ne serait-il pas formidable si nous pouvions voir ce qui se passe dans le génome ?’ Mais pendant de très nombreuses années, cela était très coûteux et demandait beaucoup de main d’œuvre », a déclaré Singleton.
Illumina s’est concentré sur la réduction du coût du séquençage du génome afin que ce type de technologie soit plus accessible et applicable aux chercheurs. Van Zeeland a déclaré qu’en 2015, le séquençage d’un génome coûtait entre 1 000 et 2 000 dollars, mais que ce coût est désormais tombé à environ 200 dollars en utilisant les dernières technologies. (Le travail d’Illumina sur le projet s’effectue dans le cadre de son initiative Illumina iConserve, qui se concentre sur la conservation de l’environnement et de la faune.)
Singleton qualifie ce projet de point culminant de sa carrière pour faire partie d’un réseau de collaborateurs essayant de résoudre le même casse-tête. Même si cela a pris des années, elle a toujours su qu’« il y avait quelque chose de spécial là-dedans que nous devions découvrir au bon moment et au bon endroit ».
« C’est le moment où la génétique prend son essor dans le monde de la conservation », a déclaré Singleton.
L’effort visant à compiler et à analyser une base de données sur la population nord-américaine de koalas constituera la plus grande base de données génomiques de pedigrees de koalas au monde. Le projet s’étend sur plusieurs continents et bénéficie également du soutien de l’Université de Sydney, de l’Australian Museum Research Institute, de l’Université de Nottingham, du Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research et du ZooParc de Beauval.
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