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Oui, l'ADN a son propre langage et les scientifiques veulent le comprendre pour appliquer des solutions thérapeutiques personnalisées basées sur l'analyse des biomarqueurs génomiques de l'individu et de leur régulation.

De quoi parle-t-on? Un groupe de chercheurs sous l'égide du projet MRG-GRammar (Massive Reverse Genomics à Decipher Gene Regulatory Grammar), un projet européen financé par Future and Emerging Technologies dans Horizon 2020, s'engage à comprendre le langage de l'ADN, en combinant la biologie synthétique avec technologies innovantes d'impression d'ADN et bioinformatique. Comprendre ce langage sera utile pour mettre en place un système de santé adapté aux besoins de chaque personne, pour la détection de différents types de cancers, comme le mélanome par exemple, et plus généralement pour la recherche de l'origine de nombreuses maladies.

Comme pour toute autre langue, le langage de l'ADN est composé d'un alphabet et d'une grammaire. Quatre lettres (paires de bases) composent l'alphabet génétique: A, T, G, C; et un gène n'est rien de plus qu'un mot, c'est une séquence de ces lettres comme TCGATTAGG ...

Quand le Projet Génome Humain a fini en 2003, les scientifiques avaient déterminé la séquence d'appariement des bases nucléotidiques dans l'ADN d'Homo sapiens. Il nous a donné un livre à lire, mais bien que nous puissions lire les lettres et reconnaître de nombreux mots de son vocabulaire, nous ne connaissons pas assez les règles de la grammaire pour être en mesure de saisir la signification de l'ensemble du livre.

Afin de gérer une telle complexité, les chercheurs du projet MRG-GRammar ont réduit leurs intérêts, en se concentrant sur les règles régissant l'expression des gènes, les protéines finales fabriquées par l'ADN. En effet, l'activité régulatrice du génome, qui détermine la façon dont les gènes sont exprimés, est essentielle pour comprendre quel genre de conséquences une mutation pourrait apporter dans les régions régulatrices génomiques, par exemple un cancer du mélanome. Au-delà des soins de santé, cette compréhension de la compréhension des gènes pourrait être utilisée pour une meilleure production de biocarburants, dans l'agriculture et dans d'autres domaines industriels.

‍"Si nous pouvions comprendre ce qui ne va pas et pourquoi, par exemple avec des cellules, en capturant puis en mutant les règles qui leur demandent de réagir d'une certaine manière, ce serait une avancée incroyable pour la médecine", explique Sarah Goldberg, chercheur au Technion - Institut israélien de technologie de Haïfa, l'un des scientifiques impliqués dans le projet.

En particulier, la stratégie suivie par les membres du projet consiste à générer de nouveaux types de jeux de données biologiques qui explorent systématiquement toutes les combinaisons de régulation possibles en construisant une base de connaissances à partir de laquelle l'algorithme de régulation peut être dérivé. À partir de cet algorithme, il serait possible non seulement de déchiffrer le code réglementaire naturel existant, mais aussi d'interpréter les variations menant à une compréhension profondément approfondie des origines de nombreuses maladies.

‍Des progrès prometteurs ont été documentés par une publication dans Nature Communications.

L'équipe MRG-Grammar a également collaboré avec l'artiste Anna Dumitriu dans le cadre de FEAT, un projet FET explorant l'art comme un nouveau canal de communication scientifique. Le résultat de la collaboration est l'œuvre de Dumitiu "Make Do and Mend", réalisée par l'artiste en éditant le génome d'une bactérie E. coli avec la technique révolutionnaire CRISPR. L'objectif de cet effort est de sensibiliser à la résistance aux antibiotiques développés par les bactéries, l'un des défis majeurs de la médecine moderne.

Le projet MRG-GRammar de 4 M € impliquait sept partenaires et est coordonné par Technion - Israel Institute of Technology à Haifa, Israël.

Contribution: youris.com GEIE

Source : CORDIS