Une Nouvelle Approche pour le Diagnostic des Maladies Génétiques

Introduction aux Défis du Diagnostic Génétique

Malgré les progrès significatifs réalisés dans le domaine des tests génétiques au cours des dernières décennies, plus de la moitié des individus dans le monde soupçonnés de souffrir de troubles génétiques de type Mendélien ne reçoivent pas de diagnostic moléculaire précis. De plus, certains patients peuvent passer plus de six ans à subir divers tests avant d’obtenir une réponse.

NanoRanger : Une Révolution dans le Diagnostic

Des chercheurs de l’Université KAUST, en collaboration avec des scientifiques saoudiens, ont mis au point une méthode innovante nommée NanoRanger, qui permet de diagnostiquer rapidement et avec précision ces maladies en quelques heures. Cette avancée a été publiée dans la revue Med.

Yingzi Zhang, doctorante à KAUST, souligne l’importance de cette technologie : « Un diagnostic génomique précis et efficace est essentiel pour améliorer les résultats pour les patients et faciliter le dépistage des porteurs. » Ce projet s’inscrit dans le cadre de la Vision 2030 de l’Arabie Saoudite, qui vise à moderniser les soins de santé par l’innovation afin d’améliorer la qualité de vie des citoyens.

Comprendre les Troubles Mendéliens

Les troubles Mendéliens, qui incluent des conditions affectant le système nerveux et le développement intellectuel, résultent d’une modification d’un gène spécifique ou d’une réorganisation anormale d’une partie du génome. Chaque maladie possède un « point de rupture » unique, qui est l’emplacement génomique d’une variante structurelle où l’ADN est supprimé, réorganisé ou inversé.

Bien que ces variantes puissent être détectées par des techniques de dépistage traditionnelles, leur complexité rend souvent leur identification difficile. Les maladies Mendéliennes sont héréditaires, surtout lorsque les deux parents sont porteurs du même segment défectueux, et elles sont plus fréquentes dans les régions où les mariages entre proches sont courants.

La Méthodologie de NanoRanger

NanoRanger utilise des stratégies de biologie moléculaire simples pour « extraire » les régions génomiques suspectées de contenir des mutations complexes. Cette technique est économique et nécessite seulement une petite quantité d’ADN d’un patient ou d’un porteur présumé. Le processus commence par l’extraction de l’ADN génomique, qui est ensuite fragmenté à l’aide d’enzymes de restriction.

Ces fragments sont ensuite auto-assemblés en cercles et amplifiés, facilitant ainsi le ciblage et le séquençage des régions d’intérêt grâce à la technologie de séquençage à long terme d’Oxford Nanopore Technologies. Zhang explique : « Avec notre outil d’analyse de données sur mesure, NanoRanger cartographie avec précision les points de rupture à la résolution d’un seul nucléotide, offrant une vue détaillée qui aide au diagnostic des troubles génétiques. » Le diagnostic peut être réalisé en aussi peu que 12 minutes après le séquençage initial, ce qui représente une avancée majeure.

Résultats et Applications Cliniques

Lors d’essais menés en collaboration avec des cliniciens saoudiens dirigés par Fowzan Alkuraya au King Faisal Specialist Hospital & Research Center, NanoRanger a réussi à identifier des points de rupture précis dans 13 cas familiaux de troubles génomiques qui avaient échappé aux tests génétiques conventionnels. En utilisant ces points de rupture, les chercheurs ont ensuite évalué le statut de porteur des membres de la famille et de 1 000 individus sains en Arabie Saoudite.

Un couple saoudien participant à l’essai a même décidé de recourir à la fécondation in vitro après avoir découvert qu’ils portaient tous deux une délétion génomique liée à une maladie Mendélienne héréditaire.

Perspectives d’Avenir

« Nous avons déposé une demande de brevet et prévoyons d’intégrer NanoRanger dans les routines de diagnostic standard pour fournir un ensemble d’outils complet pour les milieux cliniques, tant en Arabie Saoudite qu’à l’international, » conclut Li.

Conclusion

NanoRanger représente une avancée significative dans le domaine du diagnostic génétique, offrant une méthode rapide et précise pour identifier les troubles Mendéliens. Cette innovation pourrait transformer la manière dont ces maladies sont diagnostiquées et traitées, améliorant ainsi les résultats pour les patients et leurs familles.