Le coronavirus SRAS-COV-2 est insidieux et mystérieux. Les symptômes de la maladie qu'il provoque sont variés et le portrait de sa victime typique n'est pas du tout aussi évident qu'il le paraissait auparavant. 23andMe va utiliser sa base de données génétique unique pour identifier un lien possible entre l'ADN des patients et la vulnérabilité au virus.
Le coronavirus SRAS-COV-2, qui a fait surface pour la première fois l'année dernière en Chine, est un agresseur de l'égalité des chances. Si vous êtes un être humain, il veut vous pénétrer. Il semble que le virus infecte les gens de la même manière quel que soit leur âge, leur race ou leur sexe. C'est logique, car il s'agit d'un tout nouveau pathogène contre lequel personne n'a d'immunité.
Mais la maladie Covid-19 causée par le virus est plus imprévisible dans ses manifestations. Très peu de personnes infectées tombent réellement malades. Les patients ont des symptômes très différents. Quelqu'un a une forte fièvre et tousse. Certains ont des crampes d'estomac et de la diarrhée. Quelqu'un perd l'appétit. Quelqu'un cesse de distinguer les odeurs. Quelqu'un est capable de surmonter la maladie en restant assis à la maison, en consommant beaucoup de liquides et en se délectant d'émissions de télévision. Et quelqu'un se retrouve en soins intensifs, où de nombreux tubes sont connectés à lui, qui pompent sans succès de l'air dans ses poumons malades. Les personnes âgées atteintes de maladies chroniques et les hommes représentent la majorité des décès. Mais pas toujours. Aux États-Unis, un grand pourcentage des personnes hospitalisées avec des symptômes sévères ont moins de 40 ans. Les enfants, en particulier les nourrissons, ne sont pas non plus protégés à cent pour cent.
Les scientifiques examinent des données épidémiologiques dispersées provenant de points chauds tels que la Chine, l'Italie et les États-Unis pour comprendre ce qui a causé ces différences. Ils recherchent les caractéristiques et les modèles d'âge des patients, leur race, leur sexe, leur statut socio-économique, leur comportement et la disponibilité de services médicaux pour eux. Maintenant, ils creusent plus profondément, essayant de trouver des indices dans notre ADN.
Lundi, 23andMe a lancé une nouvelle étude pour identifier les différences génétiques qui pourraient expliquer pourquoi les personnes atteintes de Covid-19 ont des réactions si différentes à l'infection. Cette firme de génomique grand public s'est jointe à une série de nouveaux projets de recherche cherchant une réponse à la même question. Des recherches antérieures montrent que certaines variantes génétiques exposent les personnes à un risque accru lorsqu'elles contractent certaines maladies infectieuses. D'autres les protègent, par exemple, contre une mutation du gène CCR5, qui rend le porteur immunitaire contre le VIH. Il est trop tôt pour dire à quel point l'ADN protège contre Covid-19, ou vice versa, rend une personne vulnérable. Cependant, les informations obtenues peuvent un jour être utilisées pour identifier les personnes les plus à risque d'infection,ainsi que pour une recherche ciblée de nouveaux médicaments et traitements.
«Nous voulons comprendre comment nos gènes influencent notre réponse au virus», a déclaré Joyce Tung, vice-présidente de la recherche chez 23andMe. «Nous espérons qu'en collectant des données auprès de personnes qui ont été testées et diagnostiquées avec Covid-19, nous pourrons en apprendre davantage sur les caractéristiques biologiques de cette maladie et aider la communauté scientifique à mieux traiter ceux qui sont malades.»
Alors que d'autres sociétés de recherche ADN ont converti leurs laboratoires et testent désormais des personnes pour Covid, 23andMe a décidé d'utiliser son atout unique - une base de données de plus de 10 millions de clients, dont 80% ont accepté d'utiliser leurs informations génétiques et d'autres à des fins de recherche. données qu’ils ont eux-mêmes déclarées. L'entreprise construit cette base de données depuis plusieurs années, ce qui facilite la réalisation d'enquêtes de masse auprès des participants potentiels à la recherche. En conséquence, chaque profil génétique comprend des centaines d'informations phénotypiques, telles que le nombre de cigarettes qu'un client a fumées au cours de sa vie et si l'un de ses proches a eu le diabète. L'énorme quantité de données dont dispose l'entreprise,lui a permis de commencer sa recherche d'un remède et a fait d'elle une puissante source d'informations dans le domaine de la recherche génétique.
Le dernier sondage, publié sur le portail client 23andMe, comprend des questions sur le lieu de résidence d'une personne, les mesures de distanciation sociale qu'elle suit, si elle a été testée pour le coronavirus, si elle a eu des contacts avec des personnes infectées et si elle a été diagnostiquée avec Covid-19. (Seuls les clients américains de la société peuvent participer à l'enquête.) 23andMe espère recruter des centaines de milliers de ses clients pour l'étude, y compris ceux diagnostiqués avec Covid-19 qui ont été testés négatifs, qui ont des symptômes pseudo-grippaux, mais qui sont testés jusqu'à présent. n'a pas passé, ainsi que les membres de la famille des personnes infectées. Pour les personnes dont le test est positif, une enquête supplémentaire sera menée sur la gravité de la maladie, la manifestation des symptômes et si elles ont été hospitalisées. Cela a été raconté par le scientifique en chef de la société Adam Auton,qui mène une nouvelle étude sur Covid-19. Tous les participants seront invités chaque mois à une nouvelle enquête avec des questions supplémentaires, afin que 23andMe puisse identifier de nouveaux cas parmi les répondants.
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Si l'entreprise recueille suffisamment de réponses de personnes infectées par Covid-19, son équipe de recherche effectuera une analyse statistique appelée Genome-Wide Association Search (GWAS). Cette méthode est largement utilisée dans la recherche génétique. Pendant le GWAS, les gens sont divisés en différents groupes, dans notre cas, très probablement, en fonction des symptômes. Leurs données ADN sont ensuite analysées pour voir si certaines variations d'une seule lettre dans le code génétique sont plus courantes chez les personnes présentant certains symptômes. Si cela se produit assez souvent, on peut dire avec un certain degré de certitude que de telles variations sont associées à ces symptômes.
Il est difficile de prédire quels gènes seront trouvés lors de ces expéditions de recherche ADN. Mais beaucoup d'entre eux se trouvent probablement dans les parties du génome responsables de la réponse immunitaire du corps, explique Michael Snyder, qui dirige le département de génétique de l'Université de Stanford et n'a rien à voir avec 23andMe et ses recherches. «En général, nous savons que la génétique influence l'évolution d'une infection virale», dit-il. - Il n'y a rien d'inattendu à cela, car dans le processus de développement historique, des personnes dans diverses conditions environnementales ont été exposées à des agents pathogènes assez spécifiques. Il est logique que différentes personnes aient un système immunitaire différent. » (Il faut dire qu'une réaction surprotectrice, appelée hypercytokinémie, a causé de nombreux décès chez les patients atteints de pneumonie atypique.que l'hypercytokinémie est également la cause de certains décès chez les jeunes atteints de Covid-19.)
Un autre candidat potentiel est un gène pour le récepteur ACE2. Il est situé à la surface des poumons et d'autres cellules humaines et constitue le passage moléculaire par lequel le SRAS-CoV-2 pénètre dans le corps. De petits changements dans ce gène peuvent rendre plus facile ou plus difficile la traversée de certains récepteurs. De plus, les variations de la région du génome qui activent ou désactivent le récepteur ACE2 peuvent également jouer un rôle. Si les gènes sont moins actifs, les cellules humaines produisent moins de récepteurs, ce qui les rend plus difficiles à saisir pour le virus.
Il est trop tôt pour spéculer sur le rôle que jouent les gènes dans la détermination de l'issue de la maladie Covid-19, dit Snyder. Mais il est prêt à parier que des projets comme ceux mis en œuvre par 23andMe sont peu susceptibles de fournir une seule variante génétique qui décide si une personne sera en soins intensifs ou non. «Je serais surpris qu’ils trouvent quelque chose d’aussi convaincant que le BRCA», déclare Snyder, faisant référence à l’un des prédicteurs de cancer les plus puissants que les scientifiques aient trouvé. Les mutations dans les gènes BRCA quadruplent les chances d'une personne de développer certaines formes de cancer du sein.
Le fait est que la recherche d'associations à l'échelle du génome est un jeu de nombres. C'est le meilleur moyen de détecter les mutations qui se reproduisent et réapparaissent dans l'ensemble de la population, chacune n'ayant qu'un très petit effet sur la vulnérabilité d'une personne à la maladie. Et comme une recherche d'association à l'échelle du génome est généralement basée sur un ensemble limité de données génétiques, telles que celles collectées par 23andMe (une vue statique de 600 000 localisations génomiques), ces variantes communes sont plus faciles à identifier que les rares.
Cependant, ce sont de très rares mutations qui sont susceptibles d'être à l'origine de l'exposition extrême à Covid-19, explique Stephen Chapman, un pneumologue qui travaille comme chercheur au Center for Human Genetics de l'Université d'Oxford et qui n'est pas impliqué dans le projet 23andMe. Au milieu des années 2000, il a mené les premières études génétiques sur la prédisposition à la pneumonie bactérienne et a découvert de rares mutations dans des gènes à médiation immunitaire qui rendaient des enfants et des adultes par ailleurs en bonne santé très sensibles à une bactérie particulière pénétrant dans l'organisme. Chapman soupçonne que des mutations tout aussi rares impliquées dans la fonction immunitaire et en réponse à l'inflammation sont placées dans des lits de soins intensifs pour des personnes jeunes et en bonne santé qui ne présentent aucun autre facteur de risque. «À mon avis, c'est un sérieux inconvénient de GWAS,il dit. "Les recherches d'association à l'échelle du génome ignorent ces mutations rares et pathogènes."
Pour les trouver, il faut faire des tests sanguins sur des patients non standard et séquencer l'intégralité de leur génome. Si nous déchiffrons l'ADN d'un jeune adulte qui est connecté à la ventilation pulmonaire artificielle, il est possible qu'il soit possible de révéler une prédisposition génétique unique à Covid-19. D'autre part, l'ADN des personnes âgées qui ont reçu un diagnostic de coronavirus et de Covid-19 mais qui ne présentent aucun symptôme peut contenir des mutations protectrices qui protègent contre les formes les plus graves de la maladie.
Plus de 90 projets de séquençage de ce type sont déjà en cours dans des laboratoires scientifiques du monde entier et les scientifiques s'empressent de comprendre la maladie dont plus de 76 000 personnes sont décédées dans le monde. Certains de ces projets sont des études génétiques à long terme sur la population, auxquelles des milliers de volontaires participent depuis longtemps. La société islandaise DeCODE Genetics, qui collecte des données sur le génome et la santé de 364 000 habitants de ce pays insulaire depuis des décennies, a reçu l'autorisation du gouvernement de publier les résultats des tests de Covid-19. De nouvelles études sont également menées exclusivement auprès de patients atteints de Covid-19. Pour combiner toutes les données génétiques des différentes équipes de recherche,des scientifiques de l'Université d'Helsinki ont récemment mis en place un centre d'échange appelé Covid-19 Carrier Genetics. Au fur et à mesure que de plus en plus de données émergent, les statistiques deviennent plus convaincantes et fiables, et en même temps, l'espoir de trouver des mutations susceptibles de changer l'impact d'une nouvelle maladie sur les humains, ainsi que le processus de lutte de l'humanité contre elle, grandit.
Mais il ne vaut guère la peine de s'attendre à recevoir une carte de pointage génétique de la sensibilité à Covid-19 dans un proche avenir. Chapman dit qu'il est probable que ces études ne seront pas en mesure d'identifier les personnes sensibles en fonction de leur ADN. Au contraire, nous obtiendrons simplement une meilleure compréhension des voies moléculaires par lesquelles émergent les formes les plus sévères de Covid-19. «Il s'agit d'une maladie humaine complètement nouvelle et dévastatrice, et nous devons de toute urgence comprendre sa biologie», explique Chapman. En isolant les gènes qui régulent différentes réponses immunitaires, cela aidera à déterminer exactement ce qui doit être traité avec de nouveaux médicaments, et les médecins seront en mesure d'aborder de manière plus ciblée et plus spécifique le traitement de chaque patient. «Le GWAS et le séquençage du génome entier peuvent jouer ici un rôle très précieux», note Chapman.
L'âge, les problèmes de santé antérieurs, les tests précoces et les soins de qualité seront tous essentiels pour déterminer qui survivra et qui mourra de Covid-19. Mais l'ADN joue aussi probablement un rôle en influençant l'issue de la maladie. Et ici, nous avons encore beaucoup à apprendre et à découvrir.
Megan MOLTENI
