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Les bases de données ADN sont trop blanches. Cet homme veut résoudre ce problème.
La chasse de Carlos D. Bustamante aux variations génétiques entre les populations devrait nous aider à mieux comprendre et traiter les maladies.
15 octobre 2018
Photo de Carlos D. Bustamante
Au cours des 15 années qui se sont écoulées depuis que le projet du génome humain a exposé pour la première fois notre modèle d'ADN, de grandes quantités de données génétiques ont été collectées auprès de millions de personnes dans de nombreuses régions du monde. Le travail de Carlos D. Bustamante consiste à rechercher dans ces données génétiques des indices sur tout, de l'histoire ancienne et des schémas de migration humaine aux raisons pour lesquelles les personnes d'ascendances différentes sont si variées dans leur réponse aux maladies courantes.
La carrière de Bustamante s'étend à peu près sur la période écoulée depuis l'achèvement du projet du génome humain. Professeur de génétique et de science des données biomédicales à Stanford et lauréat 2010 d'un prix de génie MacArthur, il a aidé à démêler la variation génétique complexe entre différentes populations. Ces variantes signifient que les causes des maladies peuvent varier considérablement d'un groupe à l'autre. Une partie de la motivation de Bustamante, qui est né au Venezuela et a déménagé aux États-Unis à l'âge de sept ans, est d'utiliser ces connaissances pour réduire les disparités médicales qui nous affligent encore.
Cette histoire faisait partie de notre numéro de novembre 2018
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Mais s'il s'agit d'un domaine mûr avec un potentiel d'amélioration de la médecine, il est également semé de controverses sur la façon d'interpréter les différences génétiques entre les populations humaines. À une époque toujours obsédée par la race et l'ethnicité - et entachée par l'abus fréquent de la science dans la définition des caractéristiques des différents groupes - Bustamante reste intrépide dans la recherche des différences génétiques nuancées que ces groupes affichent.
Peut-être que son optimisme est dû à sa personnalité - peu de phrases passent sans être fantastiques ou extraordinairement excitantes. Mais c'est aussi sa reconnaissance en tant que généticien des populations de l'incroyable opportunité que représente la compréhension des différences dans les génomes humains pour améliorer la santé et lutter contre les maladies.
David Rotmann, Examen de la technologie MIT Le rédacteur en chef de , a expliqué avec Bustamante pourquoi il est si important d'inclure plus de personnes dans les études génétiques et de comprendre la génétique de différentes populations.
Dans quelle mesure réussissons-nous à nous assurer que les données génomiques que nous recueillons sont inclusives ?
Je suis optimiste, mais ce n'est pas encore le cas.
Dans notre article de 2011, la statistique que nous avions était que plus de 96 % des participants aux études d'association à l'échelle du génome étaient d'origine européenne. Lors du suivi en 2016, le nombre est passé de 96% à environ 80%. Donc ça va mieux. Malheureusement, ou peut-être heureusement, cela est dû en grande partie à l'entrée de la Chine dans la génétique. Cela était dû en grande partie à des études à grande échelle sur les populations chinoises et est-asiatiques. Les hispaniques, par exemple, représentent moins de 1% des études d'association à l'échelle du génome. Nous devons donc faire mieux. En fin de compte, nous voulons que la médecine de précision profite à tous.
Mis à part une question d'équité, pourquoi la diversité des données génomiques est-elle importante ? Que nous manque-t-il sans cela ?
Tout d'abord, cela n'a rien à voir avec le politiquement correct. Cela a tout à voir avec la biologie humaine et le fait que les populations humaines et la grande diaspora des migrations humaines ont laissé leur empreinte sur le génome humain. Les fondements génétiques de la santé et de la maladie ont des composantes communes à toutes les populations humaines et des choses qui sont uniques à différentes populations.
Comment cela se passe-t-il ?
Le diabète en est un excellent exemple. Si nous regardons la génétique du diabète, ils sont différents dans différentes parties du monde. Au début des années 2010, le Broad [Institut du MIT et Harvard] a mené une étude avec l'Institut national de médecine génomique du Mexique pour étudier la génétique du diabète. Effectivement, ils ont trouvé une variante génétique qui a une fréquence de 25% au Mexique que vous ne voyez pas dans les populations européennes, est-asiatiques ou africaines. Il n'est largement observé que dans les Amériques et souligne une grande partie de la disparité ethnique dans le diabète.
Nous ne pouvons pas utiliser la génétique dans le but d'essayer de définir les histoires que nous racontons sur nous-mêmes.
Nous avons fait des recherches sur des traits apparemment anodins comme les cheveux blonds. Il n'y a pas de phénotype plus frappant. Certaines personnes ont les cheveux blonds et d'autres non. Et la cause des cheveux blonds en Mélanésie est complètement différente de la cause en Europe - et ce sont les cheveux blonds. Alors pourquoi pensez-vous que le diabète, les maladies cardiaques, tous ces autres traits complexes auront des causes identiques chez tous les humains ? Cela n'a aucun sens.
Il s'avère que la prévalence la plus élevée d'asthme [aux États-Unis] concerne les personnes d'ascendance portoricaine, suivies des personnes d'ascendance afro-américaine, suivies de l'ascendance européenne. Les personnes ayant le taux d'asthme le plus bas sont celles d'ascendance mexicaine. Vous avez deux des populations hispaniques aux extrémités opposées du spectre.
Pourquoi détailler ces différences génétiques est-il utile pour la médecine ?
Si l'étiologie génétique de la maladie est différente, cela nous donne l'occasion de découvrir de nouvelles cibles médicamenteuses. Cela nous donne une nouvelle biologie qui peut ensuite être utilisée même pour ceux qui ne souffrent pas nécessairement de la maladie de cette façon. C'est important pour la découverte de médicaments. Si vous pensez que c'est comme chercher du pétrole, nous n'avons cherché du pétrole qu'en mer du Nord. Il y a beaucoup d'autres endroits où chercher, et cela profite à tout le monde.
Deuxièmement, nous constatons que les scores de risque polygénique [prédictions de risque de maladie basées sur des tests génétiques] pour l'ascendance européenne ne se traduisent pas facilement dans d'autres populations. Si nous n'avons pas une large représentation en génétique médicale et des populations, nous courons le risque de creuser les disparités en matière de santé, ce qui sera un résultat terrible pour la médecine de précision et la santé de précision.
N'êtes-vous donc pas déçu par le manque de progrès dans l'inclusion de plus de populations dans les données génomiques ?
Je suis vraiment super excité. Nous avons fait un excellent travail d'extraction de cibles de drogue en Europe. L'Islande a ouvert la voie, la Grande-Bretagne a ouvert la voie et maintenant la Finlande. Nous exploitons donc toutes ces ressources, c'est génial. Mais qu'en est-il de l'Amérique latine ? Qu'en est-il de l'Afrique ? Et l'Asie du Sud ? Tous ces endroits ont des tonnes à contribuer à notre compréhension de la santé et de la maladie.
C'est à la fois une obligation morale et une opportunité scientifique manquée si nous n'allons pas travailler dans ces populations.
De nombreux chercheurs en génétique soutiennent depuis longtemps que la race n'a aucun fondement scientifique. Mais le débat ne semble pas s'arrêter .
Dans un contexte mondial, il n'y a pas de modèle de trois, ou cinq, ou même 10 races humaines. Il existe un large continuum de variation génétique qui est structuré et il existe des poches de populations isolées. Trois, cinq ou 10 races humaines n'est tout simplement pas un modèle précis ; il s'agit bien plus d'un modèle de continuum.
Les humains sont une espèce magnifiquement diversifiée à la fois phénotypiquement et génétiquement. C'est de la génétique des populations très classique. Si je marche du Cap Horn jusqu'au sommet de la Finlande, chaque village ressemble au village voisin, mais aux extrêmes, les gens sont différents.
Mais en tant que généticien des populations ?
Je ne trouve pas que la race soit un moyen significatif de caractériser les gens.
Vous marchez sur une ligne délicate, n'est-ce pas? Vous soulignez l'importance de la variance entre les différentes populations, mais vous ne voulez pas renforcer les anciennes catégories de race.
Nous ne pouvons pas utiliser la génétique dans le but d'essayer de définir les histoires que nous racontons sur nous-mêmes. Les déterminants sociaux de la santé sont souvent beaucoup plus importants que les déterminants génétiques de la santé, mais cela ne signifie pas que les déterminants génétiques ne sont pas importants. Vous devez donc accepter la complexité et comprendre comment nous traduisons cela à un large public.
Je suis en fait un optimiste. Je pense que le monde devient un endroit moins raciste. Si vous parlez à la prochaine génération de personnes, des millénaires aux descendants, ces idéologies odieuses sont jetées. Cela signifie que cela nous donne un espace pour réfléchir maintenant au rôle que joue la génétique dans la santé et les maladies et dans l'évolution humaine d'une manière que nous pouvons comprendre sobrement et apporter à des problèmes importants.
Nous ne pouvons pas permettre à la génétique d'être détournée par la politique identitaire. Si vous commencez à laisser entrer la politique et d'autres intérêts, vous ne faites que brouiller les pistes. Vous devez laisser les données vous guider. Vous devez laisser les résultats vous guider. Et le reste suivra.
Biais de données dans les études d'ADN
La médecine de précision devient plus précise pour certains mais laisse beaucoup d'autres derrière. Et ceux qui restent sont souvent des personnes d'ascendance latino-américaine, africaine, amérindienne et autres qui sont sous-représentées dans les bases de données génomiques.
De loin, la plupart des données des études d'association à l'échelle du génome, qui ont été essentielles pour repérer les variantes génétiques liées à des maladies courantes, proviennent de personnes d'ascendance européenne. En 2011, Carlos D. Bustamante et ses collègues ont dénoncé les disparités et la menace qui en résulte que la médecine génomique profite largement à quelques privilégiés. Au cours des années suivantes, la collecte de données génomiques a explosé, mais les disparités demeurent. En 2016, Alice Popejoy, qui était doctorante à l'Université de Washington et qui est maintenant postdoctorale dans le laboratoire de Bustamante, a mis à jour les résultats dans la revue La nature , constatant peu de progrès pour la plupart des groupes de population.
L'une des conséquences de ce manque de données est que les tests génétiques peuvent être moins pertinents et moins précis pour les personnes appartenant à des groupes sous-représentés. Les tests génétiques grand public de plus en plus populaires peuvent être trompeurs ou tout simplement faux, et les tests génétiques médicaux pour certaines maladies courantes sont souvent peu concluants. De même, dit Popejoy, les faux positifs et les faux négatifs dans les diagnostics génétiques sont plus fréquents chez les personnes d'ascendance non européenne, car les résultats sont interprétés à l'aide de bases de données incomplètes ou biaisées en faveur de l'ascendance européenne.