La cause des maladies rares est de plus en plus détectée grâce au séquençage du génome, qui consiste à lire l’intégralité de l’ADN humain en le divisant d’abord en petits morceaux – de courtes lectures. Christian Gilissen, Lisenka Vissers et leurs collègues ont découvert qu'une nouvelle technique utilisant de longues lectures est encore plus efficace pour détecter des causes complexes. Ils rapportent que quatre-vingt à quatre-vingt-dix pour cent des cas étaient détectables, comme indiqué dans l'American Journal of Human Genetics.
Les maladies rares sont généralement dues à des causes génétiques. Ces causes sont de plus en plus souvent identifiées grâce aux techniques de séquençage du génome. Le séquençage du génome examine l’intégralité du génome d’un individu, qui comprend plus de 3 milliards d’éléments constitutifs d’ADN.
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Informations manquées
Pour lire un génome, l’ADN est d’abord découpé en petits morceaux d’environ 300 lettres, appelés lectures courtes. Ces morceaux sont lus puis réassemblés jusqu'à ce que le génome complet soit cartographié.
Cette méthode nous a permis d’identifier la cause de nombreuses maladies rares. »
Christian Gilissen, professeur de bioinformatique du génome, Radboudumc
Cependant, la technique des lectures courtes présente également des inconvénients. L’énorme collection de petits morceaux génétiques ne peut pas toujours être réassemblée exactement aux bons endroits. Cela est particulièrement vrai pour les très longues sections d’ADN répétitives (répétitions) et pour les morceaux d’ADN qui ont été supprimés, insérés ou réarrangés (translocations). Pour compenser ces problèmes liés aux lectures courtes, plusieurs autres techniques sont souvent utilisées pour détecter ce qui a pu être manqué.
Longues lectures
Ces dernières années, une nouvelle technique de séquençage basée sur des lectures longues a vu le jour, par le séquençage PacBio HiFi entre autres. Avec cette technique, des segments génétiques de 20 000 lettres peuvent être lus, contre 300 lettres pour les lectures courtes. Vissers, professeur de génomique translationnelle à Radboudumc explique : « Au départ, cette technique était moins précise et assez coûteuse, mais elle est maintenant devenue fiable et beaucoup plus abordable. Nous nous sommes donc demandé : pourrions-nous remplacer les lectures courtes et tous les tests supplémentaires. avec des lectures longues ? Les lectures longues seraient-elles capables de capturer suffisamment de mutations génétiques pour que nous puissions remplacer les lectures courtes et autres tests supplémentaires en clinique par des lectures longues ? »
Plus de quatre vingt dix pour cent
Gilissen et ses collègues ont sélectionné 100 échantillons pour lesquels les causes génétiques de maladies rares avaient été difficiles à identifier lors d'enquêtes précédentes en utilisant de courtes lectures combinées à divers tests supplémentaires. Ces échantillons étaient désormais examinés uniquement à l’aide de lectures longues. Gilissen déclare : « Avec de longues lectures, nous avons immédiatement identifié 83 pour cent des causes. Après un examen plus approfondi, nous avons constaté que 10 pour cent supplémentaires avaient été détectés par la technique mais n'étaient pas automatiquement identifiés. Pour les 7 pour cent restants, d'autres améliorations dans la Cette technique peut être nécessaire. Essentiellement, nous détectons désormais 93 % des causes dans ce test plus complexe. Causes qui ne peuvent pas être détectées, ou sont très difficiles à détecter avec les techniques actuelles de lecture courte. Pour les causes moins difficiles, ce pourcentage est probablement encore plus élevé. « .
Activer et désactiver les gènes
Les lectures longues présentent également l’avantage de cartographier directement la méthylation. La méthylation est un processus par lequel les gènes sont activés ou désactivés via des modifications chimiques de l'ADN. Gilissen déclare : « Les lectures courtes ne peuvent pas faire cela, et vous avez besoin d'un test supplémentaire pour cela. Nous avons inclus un exemple de cela dans nos échantillons. Normalement, le gène de la mère est actif et le gène du père est inactif, mais dans ce cas, le patient n'a reçu aucun gène. » Le gène du père et deux gènes de la mère. Les deux gènes de la mère étaient inactifs. C'est la cause de cette maladie rare, mais nous avons pu identifier immédiatement un exemple aussi rare et complexe. «
Un essai
Ces dernières années, davantage de recherches ont été menées sur l’utilisation de lectures longues pour des applications cliniques. Selon Vissers, c'est la première fois qu'une comparaison aussi directe est faite entre 100 causes de maladies rares déjà connues et difficiles à trouver et l'utilisation de lectures longues. Avec des résultats positifs, dit-elle. « Avec de nouvelles améliorations de la technique et une baisse des prix, dans un avenir proche, les lectures longues semblent être la méthode privilégiée pour les maladies rares en termes de qualité, de facilité d'utilisation – un test au lieu de plusieurs – et de prix abordable. »
