UK Biobank a annoncé aujourd'hui le lancement de l'étude la plus complète au monde sur les protéines circulant dans notre corps, qui transformera l'étude des maladies et de leurs traitements. Ce projet sans précédent aspire à mesurer jusqu'à 5 400 protéines dans chacun des 600 000 échantillons, y compris ceux prélevés sur un demi-million de participants à la biobanque britannique et 100 000 seconds échantillons prélevés sur ces volontaires jusqu'à 15 ans plus tard. Cela permettra aux chercheurs d'explorer une base de données unique en son genre, détaillant comment les changements dans les niveaux de protéines d'un individu au cours du milieu ou de la fin de sa vie influencent la maladie. L'étude commencera par l'analyse des 300 000 premiers échantillons, qui comprendront des échantillons initiaux provenant de 250 000 volontaires de la biobanque britannique et 50 000 seconds échantillons prélevés lors d'évaluations de suivi.
Mesurer l'abondance de milliers de protéines circulant dans le sang permet aux chercheurs d'étudier leur rôle potentiel dans de nombreux types de maladies qui surviennent entre le milieu et la fin de la vie. Ce domaine de recherche émergent – connu sous le nom de protéomique des populations – a démontré un énorme potentiel en matière de diagnostic et de thérapie.
En octobre 2023, un projet pilote a publié des données sur près de 3 000 protéines en circulation provenant de 54 000 participants à la biobanque britannique. Le projet pilote était déjà la plus grande étude de ce type au monde et a conduit à des recherches identifiant plus de 14 000 liens entre des variantes génétiques courantes et des niveaux de protéines modifiés, dont plus de 80 % étaient auparavant inconnus.
La recherche, publiée dans Nature1, a déjà été citée plus de 400 fois, jetant les bases permettant aux scientifiques de mieux comprendre comment et pourquoi les maladies se développent. Jusqu'à présent, les études utilisant ces données ont conduit à des progrès dans la prévision des maladies2,3 et dans le développement de futurs traitements ciblés pour le cancer du sein4, les maladies cardiovasculaires5, la maladie de Parkinson6 et d'autres maladies cérébrales7.
Cette nouvelle étude, qui vise à multiplier par dix cet ensemble de données unique, est financée par un consortium de 14 grandes sociétés biopharmaceutiques, connu sous le nom de UK Biobank Pharma Proteomics Project.
Pour la première fois à cette échelle, les chercheurs seront en mesure de détecter les causes exactes des maladies en comparant l'évolution des niveaux de protéines au cours de la vie, au milieu ou à la fin de la vie, chez un grand groupe de personnes. Les données protéomiques ont déjà ouvert la voie à de meilleurs diagnostics du cancer, des maladies auto-immunes et de la démence, et cette étude véritablement passionnante des protéines accélérera considérablement la découverte de médicaments, conduisant à des améliorations majeures de la santé publique et des soins partout dans le monde.
Professeur Sir Rory Collins, chercheur principal et directeur général de UK Biobank
L'ensemble de données protéomiques de UK Biobank permettra aux chercheurs de :
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Examinez simultanément les données protéomiques et génétiques d’un demi-million de personnes. UK Biobank a publié le séquençage complet du génome de son demi-million de participants en novembre 2023. L'ajout de données protéomiques permettra aux chercheurs de combiner ces ensembles de données massifs, fournissant ainsi une image plus détaillée des processus biologiques impliqués dans la progression de la maladie. Cela pourrait à son tour conduire au développement de traitements personnalisés.
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Examinez comment et pourquoi les niveaux de protéines changent au fil du temps. Un demi-million de participants ont fourni un échantillon de sang à la UK Biobank lors de leur adhésion et 100 000 d’entre eux ont fourni un deuxième échantillon jusqu’à 15 ans plus tard. Les chercheurs seront en mesure de voir comment les niveaux de protéines ont changé au cours de la vie, améliorant ainsi la compréhension des changements liés à l'âge chez les individus en bonne santé et faisant la lumière sur la façon dont les maladies se développent. Cela accélérera encore la recherche sur les marqueurs diagnostiques et pronostiques.
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Utilisez de manière unique les données protéomiques en combinaison avec les données d’imagerie. Près de 100 000 participants à la biobanque britannique ont subi une imagerie par résonance magnétique (IRM) de leur cerveau, de leur cœur et de leur corps, fournissant ainsi aux chercheurs des analyses détaillées. La superposition de ces différents types de données pour étudier la santé humaine crée une compréhension vraiment extraordinaire et détaillée des mécanismes de la maladie.
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Ouvrir des pistes pour développer des modèles d’IA. Les outils d’apprentissage automatique peuvent déjà prédire une maladie future plusieurs années avant le diagnostic, avec le potentiel de façonner des interventions précoces8. La profondeur et l'étendue des données protéomiques conservées au sein de la biobanque britannique pourraient permettre à l'apprentissage automatique de sous-typer avec précision les maladies, ce qui pourrait potentiellement éclairer les traitements à administrer au moment du diagnostic.
Le professeur Naomi Allen, scientifique en chef de UK Biobank, a déclaré :
« La protéomique fournit un aperçu incroyablement détaillé de la santé. Cette nouvelle frontière scientifique peut dévoiler comment la génétique et les facteurs externes – comme l'alimentation, l'exercice et le climat – interagissent, et aidera à identifier les principales causes des maladies et à identifier les cibles des médicaments. a conduit à d’importantes découvertes scientifiques, telles que l’identification de protéines qui peuvent aider à diagnostiquer des maladies – y compris la sclérose en plaques9 – et à identifier les personnes présentant un risque plus élevé de développer une démence10 et un cancer 11 plusieurs années avant le diagnostic clinique.
« Plus de 19 000 chercheurs dans le monde utilisent les données de la UK Biobank ; l'ajout de données protéomiques à tout ce que nous détenons permettra aux scientifiques de faire des découvertes rapides pour aider à diagnostiquer et à traiter des maladies qui altèrent la vie. »
Il faudra environ un an pour mesurer les niveaux de protéines dans 300 000 échantillons de participants. Les données protéomiques seront mises à la disposition des chercheurs agréés par la biobanque britannique 12 dans des versions échelonnées à partir de 2026, l'ensemble de données complet devant être ajouté à la plateforme d'analyse de recherche de la biobanque britannique d'ici 2027. Pendant ce temps, des fonds supplémentaires seront recherchés pour analyser les échantillons. de tous les volontaires restants de la biobanque britannique (250 000 participants supplémentaires, y compris des seconds échantillons provenant de 50 000 autres).
Le Dr Chris Whelan, directeur des neurosciences, de la science des données et de la santé numérique chez Johnson & Johnson Innovative Medicine, responsable du projet Pharma Proteomics, a déclaré :
« L'ensemble de données protéomiques de UK Biobank a le potentiel de permettre une découverte plus puissante de biomarqueurs, une prévision plus précise des maladies et un développement de médicaments plus réussi. L'analyse d'échantillons à deux moments chez le même volontaire nous permettra d'examiner comment les niveaux de protéines changent dans des centaines de personnes en bonne santé et états pathologiques au fil du temps, à une échelle sans précédent.
« Cela représentera l'une des plus grandes collaborations de recherche biopharmaceutique jamais réalisées au monde, soulignant l'importance croissante de la protéomique en tant qu'outil de découverte de médicaments. J'ai hâte de voir comment la communauté scientifique explorera ces données pour identifier les facteurs moléculaires de la progression de la maladie, sous-types et vieillissement.
Avant que les données ne soient mises à la disposition des chercheurs agréés par la UK Biobank, et conformément à sa politique d'accès, les membres de ce consortium industriel bénéficieront d'une courte période d'accès exclusif (neuf mois). Tous les résultats glanés seront renvoyés à la UK Biobank, améliorant ainsi un ensemble de données de santé révolutionnaire accessible aux chercheurs agréés du monde entier.
La détection et le séquençage des protéines seront réalisés par Regeneron Genetics Center®, à l'aide de la plateforme protéomique Olink™ Explore HT de Thermo Fisher Scientific et des séquenceurs Ultima UG 100™ d'Ultima Genomics13, deux technologies à haut débit permettant des applications à grande échelle.
