Utiliser les données du génome humain pour identifier les agents pathogènes

Des chercheurs du Dana Farber Cancer Institute présentent dans la revue Nature Genetics une nouvelle approche pour mettre en évidence des agents pathogènes connus ou inconnus. Cette technique est fondée sur l'analyse des gènes exprimés dans un tissu biologique. Les séquences exprimées sont comparées à celles du génome humain. Celles qui ne correspondent pas appartiennent à des organismes étrangers comme des virus ou des bactéries. La méthode paraît prometteuse pour l'étude de pathologies où un agent infectieux est suspecté mais pas encore identifié.

D'après cette équipe dirigée par Matthew Meyerson, "cette technique est utile pour étudier toutes les maladies chroniques d'origine inconnue". Il évoque notamment la polyarthrite rhumatoïde, le diabète de type 1, la sclérose en plaques ou le lupus érythémateux disséminé.

La méthode nommée computational substraction repose sur l'analyse informatique des gènes exprimés dans les tissus étudiés. Les séquences EST (expressed-sequence tag) recueillies sont comparées par programme informatique aux séquences du génome humain. "Ainsi, si vous séquencez l'ADN et comparez vos séquences à celles du génome humain, vous éliminez tout ce qui correspond", commente Meyerson. "Ce qui reste est l'ADN de l'agent infectieux".

L'équipe de Meyerson a ainsi testé 3,2 millions d'EST provenant de la banque de données "GenBank Human EST database". Leur méthode d'analyse par soustraction a retenu environ 2,0 % du nombre d'EST initiales. Ces séquences ont été ensuite attribuées à des agents pathogènes connus, à des bactéries commensales ou à des contaminations expérimentales. Ils ont ainsi identifié des séquences du VHC, VHB, HPV-16, HPV-18, cytomégalovirus, Epstein-Barr virus et virus associé au sarcome de Kaposi. Des séquences provenant de bactéries, de champignons et de protozoaires ont aussi été décrites.

La validité de cette approche a été testée par l'analyse d'EST recueillies sur des cellules de carcinome du col utérin. La méthode de soustraction a montré l'existence d'EST dérivées de HPV-18, papillomavirus associé au cancer du col.

L'avantage majeur de cette technique réside dans sa capacité à identifier des séquences d'agents pathogènes connus mais aussi des séquences inconnues. Ces applications concernent donc les maladies où un agent pathogène est suspecté mais aussi le suivi des maladies émergentes. Il serait dans ce dernier cas possible de faire sortir du lot les séquences de l'agent pathogène sans que celui-ci n'ait été préalablement isolé.

Source : Nature Genetics 2002; advance online publication. Published online:14 january 2002, DOI: 10.1038/ng818. "Identification of foreign gene sequences by transcript filtering against human genome", Weber, Shendure et al..