L’avenir de la médecine génomique

Edité par Christina Swords, Ph.D.

Qu’est-ce que la médecine génomique?

La génomique est l’étude du code génétique complet ou de la séquence d’ADN d’un organisme, et de la façon dont les gènes constitués par cet ADN interagissent les uns avec les autres et avec l’environnement pour faire de cet organisme ce qu’il est. Le génome humain a été séquencé pour la première fois avec l’achèvement du projet sur le génome humain en 2003, mais à ce jour, les fonctions de nombreuses parties du génome ne sont pas comprises. Les scientifiques s’efforcent toujours d’améliorer notre compréhension de la façon dont le code génétique unique de chaque personne affecte ses traits, sa santé et sa vie.

À mesure que la technologie de séquençage du génome s’améliore, notre compréhension du génome s’améliore. Le premier génome humain séquencé par le Human Genome Project a coûté 2,7 milliards de dollars. La combinaison d’une meilleure disponibilité du séquençage et d’une meilleure compréhension de la façon dont la variation génomique affecte nos traits a stimulé l’émergence du domaine de la médecine génomique: l’application des informations génomiques d’un individu pour aider à prendre des décisions personnalisées concernant ses soins médicaux.

Parce que la disponibilité du séquençage du génome entier était assez limitée jusqu’à récemment et qu’il faut beaucoup de temps pour traduire la recherche de pointe en pratique clinique, la médecine génomique en est encore à ses débuts. Cependant, même aujourd’hui, il contribue de manière significative à l’amélioration des résultats des traitements, et cet impact augmentera de plusieurs ordres de grandeur au cours des prochaines années à mesure que notre capacité à comprendre et à analyser le génome continuera de s’améliorer.

Comment la génomique transforme la pratique de la médecine aujourd’hui

Bien que la médecine génomique en soit encore à ses débuts, elle a déjà eu des effets positifs profonds sur les diagnostics cliniques, les traitements et les outils de prise de décision dans de nombreuses disciplines de la médecine.

Depuis quelque temps déjà, nous avons la capacité d’utiliser des tests génétiques pour diagnostiquer des maladies génétiques simples telles que la fibrose kystique, la drépanocytose ou la maladie de Tay-Sachs. Cependant, les progrès récents de la médecine génomique nous ont donné la possibilité d’utiliser les données génomiques pour mieux comprendre le risque d’un individu de développer des conditions avec des composants génétiques plus complexes. Un exemple bien connu est que les individus avec certaines mutations dans la suppression de la tumeur BRCA1 et / ou BRCA2 les gènes sont beaucoup plus susceptibles de développer un cancer du sein que les individus sans ces mutations. Une personne qui a subi séquençage du génome entier à couverture élevée peuvent déterminer s’ils ont ou non une mutation dans ces gènes. S’ils le font, ils peuvent prendre des mesures pour réduire leur risque de cancer du sein, comme prendre certains médicaments hormonaux préventifs ou subir des tests de dépistage du sein réguliers.

Une autre technique notable et relativement récente pour prédire le risque de maladie d’un individu est le score de risque polygénique. Les scores de risque polygénique additionnent les effets des variations d’un individu de nombreux gènes différents pour calculer un score qui est prédictif de la sensibilité de l’individu à une maladie. Les scientifiques ont rapidement créé de nombreux nouveaux scores de risque polygénique pour prédire la sensibilité à de nombreuses conditions. Certains scores de risque qui sont couramment rapportés dans les tests génétiques aujourd’hui fournissent des informations sur le risque d’un individu de développer une maladie cardiaque et un diabète de type 2 à l’avenir.

En plus de prédire le risque de maladie et d’aider à prendre des mesures préventives, la médecine génomique est déjà utilisée pour administrer aux patients des thérapies personnalisées qui sont plus efficaces que les thérapies traditionnelles. L’oncologie est l’un des principaux domaines d’application de la médecine génomique à cette fin. En séquençant des échantillons de la tumeur d’un patient, les médecins peuvent recommander des traitements en fonction des mutations que possède la tumeur. Étant donné que ces traitements ciblent la tumeur en fonction de mutations qui la différencient des cellules normales du corps, ils sont généralement beaucoup plus efficaces et provoquent moins d’effets secondaires que les traitements anticancéreux traditionnels tels que la chimiothérapie et la radiothérapie. Un exemple relativement bien connu d’un tel traitement est la classe de médicaments d’immunothérapie anticancéreuse connus sous le nom d’inhibiteurs de point de contrôle, qui sont utilisés pour traiter plusieurs types différents de cancers. Plusieurs de ces médicaments agissent en ciblant la protéine PD-L1, qui est codée par le CD274 gène et aide les cellules cancéreuses à échapper à la détection par le système immunitaire. Par conséquent, en séquençant un échantillon de tumeur et en vérifiant si la tumeur exprime ou non PD-L1 dans une proportion élevée de ses cellules, nous pouvons avoir un aperçu des chances que ces médicaments soient capables de traiter efficacement cette tumeur. Pour souligner à quel point l’approche de la médecine génomique en oncologie est de pointe, l’approbation par la FDA en 2017 d’un inhibiteur de point de contrôle, le pembrolizumab, était la première fois qu’elle approuvait un médicament anticancéreux basé sur la génétique de la tumeur plutôt que sur le type de tissu ou le site de la tumeur.

Cependant, cette approche de personnalisation des traitements en fonction des profils génétiques ne se limite pas aux tumeurs et à l’oncologie. Le domaine émergent de la pharmacogénomique, une application de la médecine génomique, utilise des informations sur le génome d’une personne pour aider à déterminer quels médicaments et traitements sont les mieux adaptés à ses besoins. La pharmacogénomique gagne actuellement du terrain en psychiatrie, car des études récentes suggèrent que le profil génétique d’un individu peut être utilisé pour déterminer quel antidépresseur et quels médicaments antipsychotiques seront les plus efficaces pour eux.

L’une des avancées les plus avancées de la médecine génomique est la thérapie génique, qui consiste à traiter un trouble en insérant un gène dans les cellules d’un patient ou en inactivant un gène muté qui ne fonctionne pas correctement. Une méthode courante consiste à tirer parti de certains types de virus qui envahissent les cellules et injectent leur propre ADN dans les chromosomes de la cellule. Les scientifiques utilisent des virus modifiés qui injectent un code génétique utile au lieu de leur propre matériel génétique pour corriger les gènes qui ne fonctionnent pas correctement. Ce faisant, ils peuvent traiter et parfois guérir des maladies génétiques. À l’heure actuelle, seule une poignée de thérapies géniques approuvé par la FDA pour une utilisation clinique aux États-Unis pour le traitement d’affections telles que l’atrophie musculaire spinale ou la dystrophie rétinienne. Cependant, de nombreuses nouvelles thérapies font actuellement l’objet d’essais cliniques.

L’avenir de la médecine génomique

Bien qu’il s’agisse d’un domaine relativement nouveau, la médecine génomique a déjà provoqué des changements importants dans de nombreux aspects des soins de santé. Cependant, à mesure que notre capacité à comprendre et à analyser le génome s’améliore au fil du temps, l’impact de la génomique médicale augmentera considérablement.

Le coût du séquençage du génome entier a chuté de façon exponentielle et continuera de le faire à l’avenir jusqu’à ce qu’il devienne facilement disponible à un prix abordable pour tout le monde. Comme d’autres problèmes qui empêchent les gens d’être séquencés, tels que intimité les préoccupations sont également abordées, il y aura une augmentation significative du nombre de personnes séquencées et une explosion des données génomiques disponibles pour la recherche. Grâce à ces données, les chercheurs pourront améliorer plus rapidement notre compréhension du génome humain, élargissant ainsi considérablement les capacités de la médecine génomique.

Des ensembles de données génomiques plus volumineux permettront aux chercheurs d’acquérir une meilleure compréhension de la mesure dans laquelle de nombreuses maladies et affections sont causées par la génétique d’un individu et une meilleure capacité à évaluer les prédispositions des individus à diverses maladies en fonction de leurs informations génomiques. Une meilleure compréhension de la génétique sous-jacente à des conditions spécifiques aidera également à fournir un aperçu des mécanismes cellulaires sous-jacents à ces conditions, ce qui donnera aux scientifiques de nouvelles perspectives sur la façon de développer des remèdes. Pour cette raison, les personnes dont le génome est séquencé pourront obtenir des informations beaucoup plus complètes et personnalisées sur les maladies auxquelles elles sont sensibles et recevoir des informations exploitables sur les mesures préventives qu’elles peuvent prendre concernant leur mode de vie et leur environnement pour réduire leurs chances de souffrir. ces conditions.

Surtout, les éléments génétiques sous-jacents à des conditions plus courantes seront également mieux compris. Par exemple, si votre génome vous prédispose à l’obésité, votre médecin vous informera et vous donnera des conseils personnalisés sur les changements de mode de vie pour vous éviter de devenir obèse. Des recherches ont déjà commencé sur la génétique sous-jacente à de nombreuses affections courantes comme les maladies cardiaques et le diabète, mais elles ne sont pas encore bien comprises.

En particulier, les personnes maladies rares bénéficieront d’une disponibilité accrue du séquençage génomique. Comme il n’y a pas beaucoup de patients atteints de maladies rares, il est difficile pour les chercheurs d’avoir accès à suffisamment de données pour des études sur ces maladies. Rendre le séquençage génomique plus abordable, attrayant et accessible pour la recherche aidera les chercheurs à obtenir les données dont ils ont besoin pour comprendre la génétique sous-jacente à ces conditions et développer de meilleurs diagnostics et thérapies.

De plus, la disponibilité plus répandue du séquençage génomique nous permettrait de réduire considérablement ou d’éliminer totalement la prévalence de nombreux troubles génétiques avec des méthodes d’hérédité simples, telles que la fibrose kystique ou la maladie de Tay-Sachs. Si tout le monde est séquencé et sait s’il est porteur ou non de certains de ces troubles, il peut prendre des mesures de précaution pour s’assurer que sa progéniture n’hérite pas de ces affections. Par exemple, une option consiste à utiliser la fécondation in vitro pour s’assurer que la condition n’est pas transmise à leur progéniture. En éliminant ou en réduisant la prévalence de ces troubles, de nombreuses personnes peuvent être empêchées de souffrir et le système de santé peut être rendu plus efficace.

Enfin, au fur et à mesure que les mécanismes sous-jacents aux maladies génétiques sont mieux compris et que les techniques d’édition de gènes comme CRISPR-Cas9 sont perfectionnées, nous pourrons utiliser ces techniques à grande échelle pour traiter de nombreuses maladies génétiques. Grâce à l’édition génique, les scientifiques pourront traiter ou même guérir les troubles génétiques en modifiant les variantes génétiques qui les provoquent et en restaurant une fonction normale. Tant que les cellules germinales (ovules et spermatozoïdes) ne sont pas modifiées, ces changements génétiques ne doivent pas être transmis à la progéniture des individus traités.

Ce que les consommateurs devraient savoir sur la génomique personnelle

Il est clair que les avantages de l’avancement de la médecine génomique seront considérables. Cependant, il existe des préoccupations concernant la génomique et la vie privée que toute personne envisageant de participer à la médecine ou à la recherche génomique devrait être consciente. Si votre génome est séquencé pour pouvoir participer, vous devez savoir qui aura accès à vos données par la suite. De nombreuses sociétés de tests génétiques directement destinées aux consommateurs vendre les données de leurs utilisateurs aux sociétés pharmaceutiques . Bien que nous pensons clairement qu’il est avantageux de rendre davantage de données génomiques disponibles aux chercheurs, nous pensons également que vos données génomiques vous appartiennent, vous devriez donc avoir un contrôle total sur exactement qui a accès à vos données. C’est pourquoi la plateforme Nebula vous donne le choix de partager ou non vos données génomiques anonymisées avec les chercheurs au cas par cas et vous récompense si vous choisissez de les partager avec eux.

De plus, selon l’endroit où vous vivez, il pourrait être possible pour les compagnies d’assurance d’utiliser vos données génomiques pour fixer les prix pour vous. Aux États-Unis, le Loi de 2008 sur la non-discrimination des informations génétiques (GINA) empêche les compagnies d’assurance maladie de discriminer les individus sur la base de leurs données génétiques. Cependant, d’autres types de compagnies d’assurance telles que la vie ou l’invalidité pourraient toujours utiliser vos données pour fixer les prix si elles le souhaitent. Chez Nebula, nous développons techniques cryptographiques pour vous assurer que seuls vous et les personnes avec lesquelles vous choisissez explicitement de partager vos données pouvez les voir.

Il convient de noter qu’à mesure que la médecine génomique progressera, les risques pour la vie privée des individus augmenteront également. Les scientifiques travaillent déjà sur des algorithmes pour leur permettre de générer une approximation du visage d’une personne en utilisant leurs données génomiques. À mesure que ces techniques progresseront dans le futur, il sera encore plus facile pour les gens d’utiliser vos données génomiques anonymisées pour vous identifier et obtenir de très grandes quantités d’informations vous concernant.

En fin de compte, la médecine génomique a le potentiel d’apporter des changements positifs extraordinaires aux soins de santé si davantage de données génomiques sont mises à la disposition des chercheurs, mais nous devons veiller soigneusement à ce que ces données soient utilisées de manière éthique et équitable. Notre objectif chez Nebula est de vous permettre d’être séquencé à un prix abordable tout en conservant la propriété de vos données et de vous permettre de partager ces données de manière sécurisée et anonyme avec les chercheurs pour faire progresser la médecine génomique si vous le souhaitez.