Les scientifiques disent qu’ils peuvent lire presque tout le génome d’un embryon créé par FIV |: La science:

Une entreprise californienne affirme qu’elle peut déchiffrer presque tout le code ADN d’un embryon de quelques jours créé par fécondation in vitro (FIV) – un exploit difficile en raison du petit volume de matériel génétique disponible pour l’analyse. L’avancée dépend du séquençage complet de l’ADN des deux parents et de la “reconstruction” du génome d’un embryon à l’aide de ces données. Et la société suggère que cela pourrait permettre de prévoir le risque de maladies courantes qui se développent des décennies plus tard. Actuellement, une telle prédiction du risque génétique est testée chez l’adulte, et parfois proposée en clinique. L’idée de l’appliquer aux embryons de FIV a généré une intense controverse scientifique et éthique. Mais cela n’a pas empêché la technologie de galoper.

Les maladies cardiaques, les maladies auto-immunes, le cancer et de nombreuses autres affections chez l’adulte ont des origines complexes et souvent mystérieuses, alimentées par un mélange d’influences génétiques et environnementales. Des centaines de variations dans le génome humain peuvent collectivement augmenter ou réduire le risque d’une maladie particulière, parfois de beaucoup. Prédire le risque d’une personne de contracter une maladie spécifique en mélangeant cette variabilité génétique dans ce qu’on appelle un “score de risque polygénique” reste à l’étude chez les adultes, en partie parce que notre compréhension de la façon dont les variantes génétiques s’associent pour conduire ou protéger contre la maladie reste un travail en cours . Dans les embryons, il est encore plus difficile de prouver l’exactitude d’un score de risque, disent les chercheurs. “En fin de compte, comment allons-nous valider cela dans les embryons?” dit Norbert Gleicher, spécialiste de l’infertilité au Center for Human Reproduction de New York, qui n’a pas participé à la recherche. “Il faudra attendre 40 ou 50 ans” pour savoir si une personne développe les maladies pour lesquelles elle a été dépistée en tant qu’embryon.

Avec les technologies actuelles, il est très difficile de séquencer avec précision un génome entier à partir de quelques cellules seulement, bien que certains aient essayé différentes méthodes. Le nouveau travail sur les scores de risque polygénique pour les embryons de FIV est une «recherche exploratoire», explique Premal Shah, PDG de MyOme, la société qui rapporte les résultats. Aujourd’hui dans: Médecine naturelle :, l’équipe MyOme, dirigée par les co-fondateurs et scientifiques de la société Matthew Rabinowitz et Akash Kumar, ainsi que des collègues ailleurs, décrivent la création de tels scores en séquençant d’abord les génomes de 10 paires de parents qui avaient déjà subi une FIV et avaient des bébés. Les chercheurs ont ensuite utilisé les données recueillies au cours du processus de FIV : Les embryons des couples, 110 en tout, avaient subi à l’époque des tests génétiques limités, une sorte de séquençage ponctuel de cellules, appelé mesures par microréseau. Une telle analyse peut tester un nombre anormal de chromosomes, certaines maladies génétiques et des réarrangements de gros morceaux d’ADN, et elle est devenue une partie de plus en plus courante du traitement de FIV aux États-Unis. En combinant ces données inégales sur les embryons avec les séquences plus complètes du génome parental et en appliquant des techniques statistiques et de génomique des populations, les chercheurs ont pu expliquer le gène de brassage qui se produit pendant la reproduction et calculer les chromosomes que chaque parent avait transmis à chaque embryon. De cette façon, ils pourraient prédire une grande partie de l’ADN de cet embryon.

Les chercheurs avaient un moyen pratique de voir si leur reconstruction était exacte : Vérifiez les bébés des couples. Ils ont prélevé des prélèvements sur les joues des bébés et ont séquencé leur génome complet, comme ils l’avaient fait avec les parents. Ils ont ensuite comparé cette “séquence vraie” avec le génome reconstruit de l’embryon dont l’enfant est issu. La comparaison a révélé, essentiellement, une correspondance : Pour un embryon de 3 jours, au moins 96 % du génome reconstruit aligné avec les variantes génétiques héritées chez le bébé correspondant ; pour un embryon de 5 jours, il était d’au moins 98 %. (Comme une grande partie du génome humain est la même pour tous, les chercheurs se sont concentrés sur la variabilité de l’ADN qui rend les parents et leurs bébés uniques.)

“Ce qu’ils ont présenté est une belle méthode pour séquencer les génomes de tous les embryons”, explique Shai Carmi, généticien statistique à l’Université hébraïque de Jérusalem. Un tel exploit “n’est pas anodin”. Kumar espère pouvoir reconstruire la majeure partie du génome d’un embryon fournira des informations bien au-delà de ce qui est actuellement disponible pour les personnes subissant une FIV, afin de déterminer les chances d’une progéniture de rester en bonne santé. “Il ne suffit plus de se concentrer sur un seul gène”, dit-il.

Une fois qu’ils avaient reconstruit les génomes d’embryons en main, les chercheurs se sont tournés vers les données publiées de grandes études génomiques sur des adultes atteints ou non de maladies chroniques courantes et les modèles de score de risque polygénique qui ont été dérivés de ces informations. Ensuite, MyOme a appliqué ces modèles aux embryons, en calculant les scores de risque polygénique pour 12 maladies, dont le cancer du sein, les maladies coronariennes et le diabète de type 2. L’équipe a également expérimenté la combinaison de la séquence embryonnaire reconstruite de gènes uniques, tels que : BRCA1 : et: BRCA2 :qui sont connus pour augmenter considérablement le risque de certaines maladies, avec les scores de risque polygénique d’un embryon pour cette condition – dans ce cas, le cancer du sein.

“Nous parlons de fournir des informations sur les risques qui préoccupent les gens – les maladies cardiaques, le cancer, les maladies auto-immunes”, explique Kumar, qui est également généticien médical pédiatrique. Il voit encore des patients et rencontre parfois des frustrations de la part des parents voulant éviter de conférer à leur progéniture un risque élevé de maladies qui courent dans leur famille. Dans le même temps, Kumar souligne : « Il s’agit d’une nouvelle technologie. Il va y avoir des controverses et des défis. »

En fait, de nombreux chercheurs disent qu’il est prématuré d’utiliser des scores de risque polygénique pour sélectionner les embryons à transférer. De tels scores de risque sont “principalement encore un outil de recherche, même chez les adultes”, explique Barbara Koenig, une anthropologue médicale qui travaille sur la bioéthique à l’Université de Californie à San Francisco. Elle est impliquée dans une vaste étude intitulée Femmes informées du dépistage en fonction des mesures de risque qui propose à certaines femmes des scores de risque polygénique pour le cancer du sein ainsi que des recommandations de dépistage. “Les scores sont constamment affinés, chaque semaine ils changent”, explique Koenig. “C’est comme une cible en mouvement constant.”

Kumar et ses co-auteurs reconnaissent les limites des scores, notamment qu’ils sont basés sur l’ADN de populations d’ascendance majoritairement européenne et peuvent être moins précis dans d’autres groupes. Pour cette raison, l’équipe MyOme n’a pas créé d’évaluations des risques de maladie pour les embryons dont le génome reflétait au moins 20 % d’ascendance asiatique ou africaine. Même les technologies de puces à ADN utilisées pour reconstruire les génomes embryonnaires ont un biais européen, explique Genevieve Wojcik, épidémiologiste génétique à l’Université Johns Hopkins, et peuvent être moins fiables pour les personnes d’ascendance non européenne. “Vous avez un outil qui ne peut pas être utilisé par une grande partie de la population”, dit-elle. Kumar dit que la société s’efforce de rendre la technologie plus largement applicable.

Il y a aussi d’autres préoccupations. Bien que Carmi affirme que la précision des scores de risque polygénique chez les adultes s’est améliorée, on ne sait pas si les scores basés sur l’ADN adulte et les données de santé se traduisent par des embryons, en partie parce que l’environnement peut jouer un rôle majeur dans l’élaboration des résultats. “Il est difficile de dire si cela aura un sens”, déclare Carmi. Lui et ses collègues ont vu cette limitation de près : Ils ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer si la taille et le QI peuvent être augmentés en sélectionnant des embryons à l’aide de scores de risque polygénique pour l’un ou l’autre trait, et ont constaté qu’en général, cela ne fonctionne pas. “Il nous manque encore beaucoup” lorsqu’il s’agit de comprendre la génétique, même pour des traits hautement héréditaires tels que la taille, dit-il. Dans un autre article de modélisation informatique, cependant, Carmi a découvert que certains scores de risque polygénique de maladie chez les embryons pourraient s’avérer utiles. En effet, contrairement à la taille, qui traverse un spectre, les crises cardiaques, par exemple, se produisent ou non. Et réduire quelque peu le risque génétique en implantant un embryon différent, dit-il, peut suffire à éviter ce résultat.

Mais comme une peinture avec un seul coin visible, une grande partie du génome humain reste enveloppée, y compris la façon dont les gènes interagissent les uns avec les autres et les multiples effets qu’un gène peut avoir. Gleicher s’inquiète des conséquences imprévues de l’application de scores de risque polygénique aux embryons. “Vous pouvez obtenir l’omission d’une maladie mais en même temps, en faisant cela, induire une autre maladie.” Par exemple, la modélisation suggère que la sélection d’un embryon avec un score de risque polygénique élevé pour le niveau de scolarité pourrait également augmenter son risque de trouble bipolaire. En décembre 2021, la Société européenne de génétique humaine a exhorté à ne pas utiliser les scores de risque polygénique pour la sélection d’embryons – une position fermement approuvée par Gleicher, qui qualifie une telle pratique de “contraire à l’éthique”.

Pourtant, certaines entreprises et cliniques de fertilité affirment déjà qu’elles peuvent aider les parents à sélectionner des embryons pour le QI et le risque de diverses maladies. MyOme, quant à lui, applique les méthodes de cette dernière étude à une autre en cours, en collaboration avec des cliniques de FIV et des couples qui souhaitent connaître les scores de risque polygénique pour leurs embryons congelés. Les couples peuvent choisir de décider quels embryons implanter en fonction de ces informations. “Lorsque vous avez beaucoup d’informations présentées dans ce contexte, cela va-t-il donner de l’autonomie, ou va-t-il simplement confondre les parents?” demande Kumar. C’est une question à laquelle il espère que cette étude en cours pourra répondre.

Kumar dit qu’il est bien conscient des critiques, y compris que les scores de risque polygénique peuvent même ne pas être exacts pour les embryons. “Ce point est entendu”, dit Kumar. “Notre objectif est de faire cette recherche parce que nous y voyons des promesses.”

Leave a Comment