Le génome de Craig Venter

Il y a cinq ans, Craig Venter a dévoilé un grand secret. En tant que président de Celera Genomics, Venter avait mené la course entre son entreprise et un projet financé par le gouvernement pour décoder le génome humain. Après avoir quitté Celera en 2002, Venter a annoncé qu'une grande partie du génome qui y avait été séquencé était le sien. Maintenant Venter et ses collègues du J. Craig Venter Institute ont terminé le travail, comblant les lacunes de la séquence initiale pour publier le premier génome personnel.

Génomes personnels : Le pionnier de la génomique Craig Venter (ci-dessus) a séquencé l'intégralité de son génome et l'a diffusé dans le monde.

Son génome récemment publié, publié aujourd'hui dans la revue Biologie PLoS , diffère des deux versions précédentes du génome humain (l'une de Celera, l'autre du Human Genome Project) en ce qu'elle détaille tout l'ADN hérité de la mère et du père. Connu sous le nom de génome diploïde, cela permet aux scientifiques de mieux estimer la variabilité du code génétique. (Dans une séquence de génome générée à partir d'un conglomérat d'individus différents, certaines variations sont perdues dans le calcul de la moyenne.) Dans le génome de 2,810 milliards de paires de bases, les scientifiques ont trouvé 4,1 millions de variations parmi les chromosomes ; 1,2 million d'entre eux étaient auparavant inconnus. Parmi les variations, 3,2 millions étaient des polymorphismes nucléotidiques simples, ou SNP, le type de variation le mieux caractérisé, tandis que près d'un million étaient d'autres types de variantes, notamment des insertions, des suppressions et des duplications.

Le génome de Venter rejoindra celui d'un autre pionnier de la génomique, James Watson, co-découvreur de la structure de l'ADN. (Voir Le génome de 2 millions de dollars.) Annoncé en juin, le génome de Watson a été séquencé par 454, une société basée à Branford, Connecticut, qui développe des technologies de séquençage de nouvelle génération. (Pour en savoir plus sur la technologie du 454, voir Séquençage en un éclair .)

Les génomes de Venter et Watson ne sont probablement que les premiers d'une prochaine vague de génomes personnels, une étape cruciale dans l'avènement de la médecine personnalisée : la capacité d'adapter les traitements médicaux au profil génétique d'un individu. (Voir The X Prize’s New Frontier: Genomics.) Venter a déjà exploré une partie de son génome, découvrant qu’il porte des variations génétiques qui l’exposent à un risque accru de maladie d’Alzheimer, de maladie cardiaque et de dégénérescence maculaire. Il dit qu'il prend religieusement des statines, des médicaments hypocholestérolémiants, depuis.

Venter s'entretient avec Examen de la technologie sur ce qui l'attend pour son génome.

Examen de la technologie : Pourquoi avez-vous décidé de vous lancer dans ce projet ?

Craig Venter : Le génome que nous avons publié à Celera était un composite de cinq personnes. Pour le rassembler, il est devenu clair que nous devions faire des compromis informatiques – nous devions laisser de côté une partie de la variation génétique. Nous savions que la seule façon de vraiment comprendre le génome serait d'avoir le génome d'un individu. Plutôt que de partir de zéro, nous avons décidé de prendre ce que nous avions du génome de Celera et d'ajouter plus de séquences. L'objectif était d'obtenir une séquence de référence précise à partir d'un seul individu.

ENFANTS : Comment la séquence de votre génome s'ajoute-t-elle à ce que nous savons du Human Genome Project ?

CV : Les laboratoires gouvernementaux ont séquencé et assemblé un génome haploïde composite de plusieurs individus [ce qui signifie qu'il comprenait une séquence d'ADN d'un seul de chaque paire de chromosomes]. On supposait à l'époque qu'il suffisait de posséder la moitié du génome pour comprendre la complexité humaine. Mais il est devenu clair que nous devons voir le composite des ensembles de chromosomes de la mère et du père pour voir la variation du génome.

Ce génome a toutes les insertions et délétions et les différences de nombre de copies. Cela nous donne une vision très différente.

ENFANTS : Quelle est la découverte la plus excitante jusqu'à présent ?

CV : Pour moi, la découverte la plus excitante est que la variation interhumaine est considérablement plus élevée que ce qui était prévu à partir des versions du génome humain réalisées en 2001. En fait, elle pourrait être jusqu'à dix fois plus élevée : plutôt que d'être identique à 99,9 pour cent , c'est plutôt identique à 99 %. Il est réconfortant de savoir que nous ne sommes pas des clones presque identiques, comme beaucoup le pensaient il y a sept ans.

ENFANTS : Comment les scientifiques utiliseront-ils votre séquence génomique ?

CV : Il servira de génome de référence. C'est probablement la première et la dernière fois que quelqu'un dépense du temps, de l'argent et de l'énergie pour séquencer un génome diploïde en utilisant un séquençage Sanger très précis. Les futurs génomes, comme ceux de 454 ou du projet de génome personnel de George Church, seront superposés aux données [existantes], ajoutant à l'exhaustivité de ce génome. (Voir The Personal Genome Project .) [La méthode de séquençage traditionnelle de Sanger, utilisée pour le projet du génome humain et pour générer la séquence de Venter, génère des morceaux d'ADN plus longs que les méthodes plus récentes, comme celle utilisée par 454, ce qui facilite l'assemblage du morceaux qui se chevauchent.]

ENFANTS : James Watson a publié une version de son propre génome plus tôt cet été. En quoi le vôtre est-il différent ?

CV : Rien n'a encore été publié sur son génome, donc nous n'en avons aucune idée. Mais si je comprends bien, contrairement à l'assemblage réel d'un génome, ils ont séquencé de courts fragments qui sont superposés sur la séquence assemblée au NIH. Il y a donc beaucoup de différences techniques, mais jusqu'à ce qu'il soit publié, nous ne le saurons pas vraiment.

ENFANTS : Vous avez des sections de votre génome dans le domaine public depuis plusieurs années maintenant. Avez-vous des doutes sur la diffusion de l'intégralité de la séquence de haute qualité ?

CV : Non. Et j'applaudis Watson pour cela aussi. Un élément clé du message ici est que les gens ne devraient pas avoir peur de leurs codes génétiques ou avoir peur d'être vus par d'autres personnes. Cela contraste avec l'idée qu'il s'agit d'informations dangereuses qui doivent être conservées sous clé. N'étaient pas juste notre code génétique. Il y a très peu de code qui sera à 100 pour cent interprétable ou appliqué.

ENFANTS : Avez-vous recherché dans votre génome des mutations liées à la maladie ?

CV : Oui. J'ai un livre qui sort en octobre qui s'appelle Une vie décodée où je regarde de nombreuses variantes et essaie de les mettre dans le contexte de ma vie. Par exemple, j'ai une probabilité statistique élevée d'avoir les yeux bleus, mais vous ne pouvez pas être sûr à 100% d'après mon génome que je les ai. Le message est que tout dans nos génomes sera une incertitude statistique. Nous n'en sommes vraiment qu'aux premières étapes de l'apprentissage.

Les génomes publiés précédemment ne représentent personne, nous ne pouvons donc pas interpréter la biologie humaine sur la base de ceux-ci. Mais maintenant, nous pouvons commencer à faire des inférences sur le génome humain. Nous aurons besoin de dizaines de milliers à des millions de génomes pour constituer une base de données qui permettrait l'interprétation de plusieurs variantes rares et de leur signification. Cela prendra des décennies.

ENFANTS : Combien a coûté le projet ?

CV : Le but n'était pas de voir à quel prix on pourrait séquencer un génome ; c'était pour voir avec quelle précision nous pouvions le faire. C'était clairement un projet de plusieurs millions de dollars au fil des ans.

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