Le génome humain – les implications du savoir

Qu’est-ce que le génome humain?

Ce n’est pas par hasard que les enfants ressemblent à leurs parents. Notre code génétique est emmagasiné dans nos cellules. Le noyau de chaque cellule (le « cerveau » de la cellule) contient un composé chimique spécial appelé acide désoxyribonucléique ou ADN. Chacun de nos gènes est en fait un segment de la spirale d’ADN qui, sous microscope, ressemble à une longue échelle tordue. Les paires de bases forment les échelons de l’échelle. Il y a quatre différentes substances qui forment les paires de bases : l’adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G). Les paires de bases s’apparient toujours de la même façon : l’adénine s’apparie toujours avec la thymine, et la cytosine s’apparie toujours avec la guanine. Cet appariement est clé pour comprendre le fonctionnement de l’ADN. Lorsqu’on parle d’ADN, on réfère à toute l’information génétique comprise dans le noyau. L’ADN est divisé en différents segments appelés chromosomes. Chez l’humain la norme est d’avoir 23 paires de chromosomes (46 en tout). Un chromosome de chaque paire provient de votre mère et l’autre de votre père. Votre information génétique est unique (sauf si vous avez un jumeau monozygote [identique]). Chaque chromosome est divisé en gènes qui sont des segments spécifiques d’ADN. Les gènes, appelés alphabet de la vie, contiennent les instructions qui gèrent la façon dont notre corps grandit, se développe et se décompose.

Les traits sont les représentations physiques de vos gènes. Nos gènes renferment environ trois billions de bouts d’information qui déterminent nos traits, entre autres la couleur de nos cheveux, la forme de notre corps, le potentiel de notre intelligence, nos prédispositions à certains comportements et les maladies que nous héritons. Bien entendu, bien plus que nos gènes contribuent à ce que nous finissons par devenir. Des facteurs tels que les soins prodigués et l’environnement sont aussi d’importance primordiale.

Déchiffrer le génome humain aidera les chercheurs en sciences biologiques à en apprendre plus sur les maladies humaines et à développer des traitements appropriés. Obtenir une bonne compréhension du génome offre l’espoir fondamental et altruiste que nous pourrons prévenir la maladie humaine. Cependant, un bon nombre de problèmes éthiques associés à cet espoir demeurent irrésolus.

Sommes-nous prêts à nous servir sagement de cette technologie?

Certains objectifs sont atteints, d’autres ne le seront peut-être jamais L’objectif du Projet génome humain (PGH) était d’obtenir 90 % de la cartographie du génome à la fin de l’an 2001. Bien que deux ébauches du génome humain ont été publiées en février 2001, bien avant la date prévue, c’était un cas de : « Plus nous en apprenons, plus nous réalisons ce que nous ne savons pas. » Les chercheurs du PGH aspirent à atteindre leur but ultime de compléter la cartographie de la séquence du génome humain à la fin de l’an 2003 lorsque le financement prend fin. Cependant, nombreux scientifiques doutent que ce projet ne soit jamais complètement terminé puisque d’importants trous « non identifiables » existent dans la séquence du génome humain.

D’après les chercheurs, nous pouvons grouper ces trous en deux grandes catégories – ceux qui représentent les limitations des techniques de biologie moléculaire actuelles et ceux qui représentent un manque d’aperçu des séquences représentées par les trous.

Des scientifiques du Royaume-Uni ont annoncé en octobre 2001 qu’ils ont complété la première ébauche du génome d’un poisson exotique dangereux qui pourrait être un élément clé dans le déchiffrage du génome humain. Le génome du tétrodon est seulement le deuxième d’un animal vertébré qui a été séquencé à jour, et tout comme la souris, il contient à peu près le même nombre de gènes que l’humain. Un gène particulier chez le poisson pourrait déterminer où les nageoires se trouvent ainsi que leur apparence tandis qu’une séquence génétique très semblable pourrait être présente chez l’humain, mais agirait de façon légèrement différente, pour produire une jambe. L’avantage du génome du tétrodon est qu’incroyablement, il est huit fois plus compact que celui du génome humain. Lorsqu’il est comparé à la séquence humaine, les régions actives sont immédiatement apparentes. Par conséquent, à l’aide des comparaisons il devient plus facile pour les scientifiques d’identifier les mécanismes des gènes et cette information peut servir à dévoiler les secrets du génome humain.

Nous devons continuer de mettre au point de nouveaux réactifs et des techniques afin d’aider dans le séquençage et la caractérisation des trous. Il est cependant important de souligner que même avec de tels progrès, la caractérisation et le séquençage de ces régions prendront beaucoup de temps et nécessiteront une forte intensité de main d’œuvre. Il est peu probable que même en faisant la comparaison avec la séquence du génome d’autres espèces, nous achèverons la totalité du séquençage du génome humain dans un avenir proche.

Maladies et dépistage génétique

La race humaine porte de 3 000 à 4 000 maladies dans ses gènes. Un gène défectueux peut se trouver parmi plusieurs milliers de gènes sains. Chaque cellule comprend entre 100 000 à 200 000 gènes. Afin de localiser l’emplacement d’un gène défectueux, les scientifiques cherchent des variations dans de plus grands morceaux d’ADN appelés marqueurs. Ces sous-unités se trouvent à proximité sur la chaîne d’ADN et forment la base du dépistage génétique. Avec de tels marqueurs, il devient théoriquement possible de faire le dépistage chez des personnes de tout âge, des nourrissons aux adultes et même chez les fœtus avant la naissance. Les marqueurs identifiés à ce jour comprennent ceux pour la maladie de Huntington, la fibrose kystique, la dystrophie musculaire progressive de Duchenne, la maladie de Parkinson, l’hémophilie, la thalassémie et des cancers rares.

L’association aux gènes est reconnue pour la maladie d’Alzheimer, le diabète, l’épilepsie, certains cancers, les maladies cardiaques et les maladies inflammatoires de l’intestin. Les scientifiques sont aussi à la recherche de toute association génétique avec des troubles plus communs où les gènes ainsi que d’autres facteurs jouent un rôle. Par exemple, un individu peut avoir une prédisposition génétique au diabète de type 2, mais grâce à de bonnes habitudes d’alimentation et d’exercice physique, il est possible que la maladie ne se manifeste jamais. Le bulletin The Inside Tract – numéro 126, rapportait une percée génétique pour la maladie de Crohn avec l’identification de NOD2, un gène de susceptibilité à la maladie de Crohn, sur le chromosome 16. Dans ce cas, la section du chromosome qui est en cause est très grande et contient environ 20 millions paires de bases et environ 250 gènes!

Des chercheurs aux É.-U. ont utilisé une technologie génétique appelée microréseau d’ADN pour trouver des différences dans l’expression de 7 306 gènes dans des tissus prélevés du côlon de patients, six atteints de maladie de Crohn et six de colite ulcéreuse et de six personnes en santé. Les résultats ont été publiés en mars 2001 dans la revue Human Molecular Genetics. Un total de 170 gènes ont montré des différences significatives dans leurs niveaux d’expression – à quel degré ils étaient activés – dans la maladie de Crohn et dans la colite ulcéreuse. Bien qu’un certain nombre de gènes étaient regroupés dans des sections connues, la plupart n’avaient pas été antérieurement associés avec la MII.

Dans certaines maladies, la progéniture doit hériter un gène aberrant des deux parents, et doit donc posséder deux copies du gène défectueux afin de développer la maladie. Les personnes qui ont seulement un gène défectueux demeurent en santé, mais peuvent le transmettre à leurs enfants sans même le savoir. Nous appelons ces personnes des porteurs.

Tests et dépistages

Bien qu'une grande partie de la littérature semble utiliser les termes anglais « testing » et « screening » de façon interchangeable, il y a une différence dans l'intention ou l'objectif.

On utilise les termes test génétique et analyse génétique de façon interchangeable lorsqu’on parle de l’examen d’échantillons en laboratoire. Par contre, le dépistage génétique fait référence à ce même processus d’analyses, mais vise certaines populations : personnes individuelles (« testing » en anglais) ou population en général (« screening » en anglais). La US National Academy of Sciences définit le terme anglais « screening » comme « une recherche systématique de populations pour trouver des personnes avec une maladie latente, nouvelle ou asymptomatique ».

Nutrigénomique – le futur des médicaments et de la nutrition

Une fusion de la nutrition, de la médecine et de la génomique changerait l’ancien dicton « Vous êtes ce que vous mangez » à « Vous mangez ce que vous êtes » lorsque les consommateurs du futur adaptent leur liste d’épicerie selon leur ADN.

La récente cartographie du génome humain a aussi déclenché une explosion de recherche portant sur la façon dont les médicaments pourraient être personnalisés pour profiter de l’individualité du code génétique de chaque patient. Ce nouveau secteur de recherche s’appelle pharmacogénétique. Dans le futur, les médecins pourront prescrire des médicaments selon la génétique individuelle du patient, offrant le maximum de bienfaits avec le minimum d’effets secondaires. Ces substances sont souvent appelées médicaments intelligents.

La Dre Nancy Fogg-Johnson, consultante en science de la nutrition pour Life Sciences Alliance à Pleasanton en Californie a présenté « Un nouveau paradigme nutritionnel – l’ère génétique de la nutrition » à l’assemblée annuelle de l’American Chemical Society à Chicago, en août dernier. Dre Fogg-Johnson est de l’avis que la distinction entre les aliments et les médicaments devient floue dans cette ère du génome.

Les consommateurs font déjà des choix alimentaires d’après leur génétique : passer du lait de vache au lait de soya en cas d’intolérance au lactose, réduire les fibres alimentaires lorsqu’une maladie inflammatoire de l’intestin est diagnostiquée, augmenter l’apport en fibres lorsqu’atteints du syndrome de l’intestin irritable et choisir des produits à tartiner qui réduisent le cholestérol lorsqu’une propension à la maladie du cœur et des vaisseaux sanguins a été diagnostiquée. La prochaine étape pour l’industrie est d’offrir aux consommateurs des méthodes rapides et peu coûteuses d’évaluer leur profil génétique afin qu’ils puissent s’en servir pour prendre des décisions éclairées sur leur alimentation.

À titre d’exemple, la Dre Fogg-Johnson affirme que les personnes qui ont une mutation d’un gène spécifique pourraient nécessiter un plus grand apport d’aliments riches en acide folique tels que les pains enrichis afin de complètement se protéger contre les maladies cardiaques. En possession d’une copie de leur profil génétique, les consommateurs seraient conscients de ce genre d’aberrations importantes, ce qui pourrait les aider à mettre en place un plan pour contourner les conséquences.

La nutrigénomique pourrait devenir le point focal à chaque étape de la vie. Imaginez-vous que l’ADN d’un jeune enfant est sondé et que sa diète est déterminée afin qu’il emprunte le chemin menant à la santé pour la vie. Des ajustements pourraient être apportés au fil du temps, à mesure que les facteurs environnementaux influencent l’empreinte génétique.

Quoique ceci puisse sembler provenir d’un film de science-fiction, la Dre Fogg-Johnson imagine le jour où les consommateurs présenteront une copie de leur séquence d’ADN à chaque visite à la pharmacie ou au supermarché. Nous pourrions également adapter la production et la livraison alimentaires de façon « culture à fourchette », où des produits spécifiques seraient destinés à des groupes de consommateurs partageant une constitution génétique semblable. Les médicaments seraient faits sur mesure pour traiter des maladies spécifiques en faisant un nouveau séquençage de l’ADN du patient.

Déjà, les « continuums scientifiques de la nutrition et de la génomique se sont sans aucun doute joints », déclare la Dre Fogg-Johnson, soulignant que quelques petites entreprises américaines offrent actuellement aux consommateurs une analyse de leur empreinte génétique. « La technologie pour réaliser cette analyse de façon économique et pertinente aux consommateurs devient réalité », a-t-elle affirmé.

Qui a droit à votre code génétique?

Les compagnies d’assurances, les banques, le gouvernement, votre employeur et d’autres entreprises devraient-ils avoir accès à votre information génétique? Il est déjà assez difficile pour les personnes souffrant de maladie chronique de se procurer une police d’assurance-vie. Imaginez-vous qu’une protection est refusée simplement parce que votre ADN suggère que vous êtes susceptible à une maladie. Comment protégerait-on les employés contre les discriminations si les employeurs rendaient le dépistage génétique obligatoire?

Qu’en est-il du langage?

Notre propension à utiliser un langage politiquement correct devrait-elle s’étendre au génome humain? Les mots comme anomalies, défauts, gènes délétères et troubles, seront-ils incendiaires et devrions-nous utiliser des mots plus neutres et non accusateurs comme affections ou caractéristiques?

Les mots comme normal et son opposé, anormal, seront-ils sujets à encourager la stigmatisation et la discrimination?

D’autres problèmes par rapport au dépistage génétique

Quelques-unes des questions éthiques qui sont en discussion comprennent :

  • Le dépistage génétique risque-t-il d’entraîner un scénario de dictature comme celui de « Big Brother » dans le livre de George Orwell, 1984?
  • Le dépistage génétique sera coûteux. Étant donné les importantes réductions dans le système de la santé dans tout le pays, comment ce coût additionnel peut-il être justifié? Le fait de trouver un gène défectueux ne peut prédire où et quand un individu développera une affection, pas plus que sa sévérité, seulement que la maladie pourrait se produire. Les programmes de dépistage devront également offrir éducation et counseling à toutes les personnes testées, augmentant davantage les coûts liés aux tests.
  • Le dépistage prénatal pourrait encourager les parents à sélectionner pour la perfection plutôt que pour la prévention de maladie, ouvrant les portes sur l’ingénierie sociale. Des traits désirables tels que la grâce, l’habileté sportive, l’intelligence et la beauté mettent en jeu plusieurs gènes qui interagissent avec des facteurs environnementaux. Il est impossible de prendre des décisions fiables basées uniquement sur une analyse génétique, mais certaines personnes voudront peut-être essayer de le faire. Déjà, à cause du dépistage précoce du sexe, plusieurs personnes partout dans le monde pratiquent l’avortement sélectif de leurs enfants. Des mesures de sauvegarde appropriées et plus d’éducation pourraient aider à éviter ce scénario.
  • Ces tests peuvent être effectués avec une goutte de sang ou un frottis buccal. Comment pouvons-nous nous assurer que ces tests ne seront pas effectués sans notre permission lors d’un examen médical?

Conclusion

Le fait d’amasser de l’information sur le génome humain est fascinant et ouvre la porte à de nombreux changements positifs pour la condition humaine. Cependant, tandis que la science avance à toute allure, il est important que la société envisage où cela nous mènera. Un débat social approprié doit avoir lieu et des lois doivent être créées pour contrôler l’utilisation de l’information suprêmement privée – l’empreinte de nos vies individuelles. Puisque la modification génétique est rampante dans l’approvisionnement alimentaire et grandit maintenant dans le secteur pharmaceutique, il pourrait être trop tard pour arrêter l’influence du déséquilibre dans un monde conçu pour l’équilibre.

Gail Attara, directrice administrative, Société canadienne de recherche intestinale
Bulletin Du coeur au ventreMC numéro 128 novembre/décembre 2001