À l'intérieur de l'usine de génome de la Chine

À 17 ans, Zhao Bowen quitte le lycée le plus prestigieux de Pékin. Comme beaucoup de jeunes chinois agités, il s'est dirigé vers le sud, à Shenzhen, la capitale industrielle du pays, pour trouver un emploi. En tant que prodige de la science adolescent, cependant, il n'était pas destiné à un étage de chaîne de montage; au lieu de cela, il était en route pour le plus grand centre de production de données ADN au monde. Aujourd'hui, quelques années plus tard, dans une usine de chaussures modernisée qui est le siège de BGI-Shenzhen, le jeune homme de 21 ans orchestre un effort pour déchiffrer la constitution génétique de quelque 2 000 personnes, soit plus de 12 000 milliards de bases d'ADN en tout.

BGI-Shenzhen, autrefois connu sous le nom d'Institut de génomique de Pékin, est sorti d'une relative obscurité pour devenir le séquenceur d'ADN humain, végétal et animal le plus prolifique au monde. En 2010, avec l'aide d'une ligne de crédit de 1,58 milliard de dollars de la Banque de développement de Chine, BGI a acheté 128 machines de séquençage d'ADN de pointe pour environ 500 000 $ pièce. Elle possède désormais 156 séquenceurs de plusieurs fabricants et représente environ 10 à 20 % de toutes les données ADN produites dans le monde. Jusqu'à présent, il prétend avoir complètement séquencé quelque 50 000 génomes humains, bien plus que tout autre groupe.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mars 2013

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La taille même de BGI a déjà mis la recherche génétique chinoise sur la carte. Ces mêmes économies d'échelle pourraient également devenir un avantage, car les lectures génétiques complètes font désormais partie de la médecine quotidienne. Le coût du séquençage de l'ADN chute rapidement. Dans quelques années, il est probable que des millions de personnes voudront savoir ce que leurs gènes prédisent sur leur santé. BGI pourrait être le seul à leur dire.

L'institut n'a pas seulement lancé une série de projets scientifiques grandioses. (En janvier, il a annoncé qu'il avait déterminé la séquence d'ADN non pas d'une mais de 90 variétés de pois chiches.) Il a également lancé une entreprise de recherche pour le compte pour décoder les génomes humains en vrac, en prenant des commandes des plus grandes sociétés pharmaceutiques et universités du monde. L'année dernière, BGI a même commencé à installer des laboratoires satellites dans des centres de recherche étrangers et à les doter de techniciens chinois.

La montée en puissance de BGI est considérée avec curiosité et une certaine appréhension, non seulement en raison de la taille de l'organisation, mais aussi en raison de son approche commerciale opportuniste (elle possède un centre de clonage de porcs, se lance dans la recherche sur les cellules souches et gère un laboratoire de diagnostic). L'institut emploie 4 000 personnes, autant qu'une université de taille moyenne, 1 000 dans sa seule division de bioinformatique. Comme Zhao, la plupart sont jeunes - la moyenne d'âge est de 27 ans - et certains dorment dans des dortoirs d'entreprise. Le salaire moyen est de 1 500 $ par mois.

Il y a dix ans, le projet international du génome humain achevait la première copie du code génétique humain pour un coût de 3 milliards de dollars. Grâce à une série d'innovations intelligentes, le coût de lecture de l'ADN dans le génome d'une personne est depuis tombé à quelques milliers de dollars. Pourtant, cela n'a fait que créer de nouveaux défis : comment stocker, analyser et donner un sens aux données. Selon BGI, ses machines génèrent chaque jour six téraoctets de données.

Zhang Yong, 33 ans, chercheur principal de BGI, prédit qu'au cours de la prochaine décennie, le coût du séquençage d'un génome humain tombera à seulement 200 ou 300 dollars et que BGI deviendra une force dans l'assemblage d'un bio-Google mondial. du monde biologique l'information et la rendre universellement accessible et utile.

BGI propose des prix aussi bas que 3 000 $ pour séquencer l'ADN d'une personne.

Certains étrangers se demandent cependant si BGI est autre chose que la version biologique de Foxconn, le géant assembleur d'iPads et autres gadgets conçus ailleurs, dont la plus grande usine, employant quelque 240 000 travailleurs, est également à Shenzhen. Alors que BGI a fait des recherches scientifiques importantes, un article récent sur le séquençage des bactéries dans l'intestin humain a fait les pages de La nature — il est davantage perçu comme un producteur de masse de données que comme un instigateur de recherches originales pouvant expliquer ce que signifient les résultats.

BGI s'est développé de manière très impressionnante, déclare Eric Lander, directeur du Broad Institute de Cambridge, dans le Massachusetts, qui exploite le plus grand centre universitaire de séquençage de l'ADN aux États-Unis. Mais je pense que l'échelle absolue est beaucoup moins importante que ce que vous en faites.

Ne vous inquiétez pas, soyez heureux

Le président de BGI, Wang Jian, 59 ans, a cofondé l'entreprise avec Yang Huanming, 61 ans, en 1999. Ils ont réussi à persuader les dirigeants du Human Genome Project, alors en plein essor, de les laisser gérer 1% du travail, faisant de la Chine le seul pays en développement à jouer un rôle majeur. En 2002, BGI fait tourner les têtes en publiant la séquence complète de l'usine de riz en La science . La recherche d'intérêt national a été un pilier du BGI : elle a décodé l'ADN du panda géant et elle a découvert la mutation génétique qui rend les Tibétains si bien adaptés à la vie à haute altitude. En dehors des heures de travail, Wang est connu pour avoir escaladé le mont Everest en 2010. (C'est un parc national, et alors ? Pas grave, dit-il.)

Une logique décalée et informelle régit BGI. Cela en a fait un casse-tête pour les observateurs ; c'est très différent des institutions chinoises hiérarchiques, où les informations d'identification et les connexions peuvent avoir le plus d'importance. Le directeur adjoint Xu Xun, 29 ans, qui supervise le groupe de bioinformatique de 1 000 personnes, explique que c'est la raison pour laquelle BGI attire autant de jeunes talentueux. Vous obtenez [to play a role in] beaucoup de choses passionnantes ici, dit-il. En 2010, La nature a cité le modèle de BGI dans un éditorial se demandant si les scientifiques ont vraiment besoin de doctorats. Xu lui-même est venu à BGI après avoir abandonné ses études de doctorat. Il est ce que l'on connaît avec admiration dans l'entreprise en tant que décrocheur - impatient de l'école et avide d'expérience dans le monde réel.

Les échantillons de sang sont introduits dans des machines de séquençage d'ADN automatisées.

Dans la cabine de Wang, qui se trouve au milieu d'une longue baie de cabines bleues identiques soutenues par des fenêtres donnant sur un chantier de construction à flanc de montagne, se trouve une lettre signée à la main de Bill Gates annonçant un partenariat sur la génomique agricole que BGI et la Fondation Gates ont convenu de durer. tombe. Il aime les abandons, dit Wang du président de Microsoft. Il sourit puis chante quelques mesures de Don't Worry, Be Happy de Bobby McFerrin, ajoutant, j'adore cette chanson.

BGI se présente comme le premier institut de recherche géré par les citoyens en Chine. Avec un fort soutien politique de Pékin, il est devenu membre de la tant vantée Académie chinoise des sciences en 2003. Mais ce n'était pas facile. L'académie conservatrice limite la taille de ses instituts, mais BGI était à la recherche d'embauches et faisait également un pied de nez aux diplômes universitaires. En 2007, le gouvernement de Shenzhen a offert à BGI 12,8 millions de dollars pour déménager dans la ville portuaire et devenir un institut indépendant.

Aujourd'hui, selon Wang, seulement 10 % environ des revenus de BGI proviennent de projets gouvernementaux, et cela provient en grande partie des municipalités locales, et non de Pékin. Le reste est un mélange de subventions, de dons anonymes et de frais de clients, dont aussi peu que 3 000 $ à 4 000 $ pour séquencer un génome humain.

Et même s'il s'agit d'un organisme à but non lucratif, BGI exploite plusieurs entreprises. Cela a laissé les Occidentaux deviner la vraie nature de l'institut chinois. Wang dit qu'ils ne devraient pas s'inquiéter. Nous aimons la science; nous avons besoin d'argent. Nous mettons les deux choses ensemble, dit-il. J'utilise ma main gauche pour gagner de l'argent et ma main droite pour faire de la recherche fondamentale. Lors d'une récente conférence sur la biotechnologie à Shenzhen, coparrainée par BGI, Wang a fait la présentation d'ouverture. L'une de ses diapositives disait : Science de classe mondiale = Business de classe mondiale.

Des milliers de génomes

Dans son travail scientifique, BGI agit souvent en tant que catalyseur des idées des autres. C'est le cas d'un grand projet conçu par Steve Hsu, vice-président de la recherche à la Michigan State University, pour rechercher des gènes qui influencent l'intelligence. Sous la direction de Zhao Bowen, BGI séquence actuellement l'ADN de plus de 2 000 personnes, principalement des Américains, qui ont un QI d'au moins 160, soit quatre écarts types au-dessus de la moyenne.

L'ADN provient principalement d'une collection d'échantillons de sang amassés par Robert Plomin, psychologue au King's College de Londres. Le plan, consistant à comparer les génomes de génies et de personnes d'intelligence ordinaire, est scientifiquement risqué (il est probable que des milliers de gènes soient impliqués) et quelque peu controversé. Pour ces raisons, il serait très difficile de trouver les 15 ou 20 millions de dollars nécessaires pour réaliser le projet dans l'Ouest. Peut-être que cela fonctionnera, peut-être que cela ne fonctionnera pas, dit Plomin. Mais BGI le fait essentiellement gratuitement.

Du point de vue de Plomin, BGI est si grand qu'il semble avoir plus de capacité de séquençage d'ADN qu'il ne sait quoi en faire. Il y a toutes ces machines et ces gens qui doivent être nourris de projets, dit-il. L'étude IQ n'est pas le seul mégaprojet en cours. Avec une organisation à but non lucratif américaine, Autism Speaks, BGI est payé pour séquencer l'ADN de jusqu'à 10 000 personnes issues de familles avec des enfants autistes. Pour les chercheurs danois, BGI décode les génomes de 3 000 personnes obèses et de 3 000 personnes maigres.

Au-delà de la science fondamentale, BGI a commencé à se positionner comme le moteur de ce qui devrait être un boom dans l'utilisation médicale des analyses génomiques. En 2011, par exemple, il a accepté d'installer un centre d'analyse ADN à l'intérieur du Children's Hospital of Philadelphia, un hôpital pédiatrique de premier plan. Dix experts en bioinformatique ont été transportés par avion de Shenzhen avec des visas temporaires pour créer le centre, qui a ouvert ses portes six mois plus tard avec cinq machines de séquençage.

Alors que la technologie entre dans l'utilisation clinique, le nombre de génomes séquencés dans leur intégralité pourrait atteindre des millions par an. C'est ce à quoi l'hôpital de Philadelphie et BGI se préparent. Ils ont l'expertise, les instruments et les économies d'échelle, explique Robert Doms, pathologiste en chef de l'hôpital pour enfants. Il dit qu'il paiera à BGI des frais pour chaque génome qu'il séquence et offrira le service aux parents de jeunes patients atteints de maladies non diagnostiquées. L'hôpital développera également de nouveaux types de tests génétiques, un domaine dans lequel les Chinois conviennent qu'ils ont beaucoup à apprendre. Bien que BGI exploite un centre de tests génétiques en Chine, le degré de réglementation observé aux États-Unis est nouveau pour ses chercheurs. C'est un niveau de rigueur supplémentaire, dit Doms.

BGI prouve également qu'il peut être agile dans la recherche d'opportunités commerciales. L'automne dernier, elle a fait une offre surprise pour acheter une entreprise américaine en difficulté, Complete Genomics of Mountain View, en Californie. La société exploite une technologie complexe pour le séquençage de l'ADN humain ; en 2012, il représentait peut-être 10 pour cent de toutes les données ADN humaines générées dans le monde. Mais c'était perdre de l'argent.

L'offre de BGI pour acheter la société, pour le prix de vente au rabais de 118 millions de dollars, a suscité des inquiétudes concurrentielles aux États-Unis. bloquer la prise de contrôle. Laisser BGI racheter l'entreprise équivaudrait à vendre à la Chine le formule pour Coca , a déclaré le PDG d'Illumina, Jay Flatley. Flatley a averti que les Chinois, jusqu'à présent dépendants des machines américaines, pourraient dominer la technologie de la prochaine génération – et qu'ils pourraient même en quelque sorte faire un usage néfaste des données ADN américaines circulant à travers leurs serveurs informatiques par le téraoctet. Les régulateurs américains ont rejeté les problèmes de sécurité nationale et l'approbation de l'accord est en attente.

Les dirigeants de BGI savent que la résistance à son expansion est réelle, mais ils ignorent les inquiétudes. La blague dans les cabines est que si BGI était vraiment un outil de Pékin, il aurait probablement un plus bel espace de bureau. Plus concrètement, Xu, le chef de l'équipe de bio-informatique, déclare à propos de l'acquisition : C'est une bonne technologie. L'entreprise est en faillite ; nous pensons que c'est une bonne occasion de faire quelque chose.

Wang, l'alpiniste de l'Everest, est encore fréquemment sollicité pour expliquer la stratégie de BGI et ses intentions. Il dit de penser à un travailleur migrant errant, à la recherche d'opportunités et irritant parfois les autorités. C'est à ça que ressemble BGI. Mais sa seule mission centrale est de faire un travail qui sera socialement utile, dit-il : sa stratégie est de faire le bien.

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