DOSSIER

Elles sont nombreuses et dans divers domaines :

• la recherche : l'analyse des transcriptomes, l'analyse des séquences, le tri moléculaire, la vision intégrée des voies métaboliques,
• le diagnostic : les Immuno-essais (hormone et cancer), en microbiologie (ADN antigènes/anticorps), les facteurs aggravants des maladies cardio-vasculaires et du vieillissement,
• la pharmacie : le criblage médicamenteux, la mise au point de médicaments, la pharmacogénomique, la toxicologie, l'aide au suivi des essais cliniques et l'adaptation à la thérapie,
• l'agro-alimentaire : la classification des aliments, la détection des OGMs et d'autres contaminations,
• l'environnement : la microbiologie, les polluants, les plantes,
• etc...

Cette liste est non exhausitive et on pourra dans le futur rajouter des applications et d'autres domaines dont aujourd'hui, nous n'avons pas à l'esprit.

Nous allons dans les pages suivantes tenter de vous expliquer certaines applications en vous donnant des exemples réels, vous présenter les projets de chercheurs français mais aussi du monde entier qui participent dans leur laboratoire ou dans leur société à faire progresser cette nouvelle technologie que sont les puces à ADN.

1. L'analyse des transcriptomes.

La contribution des biopuces au séquençage s'accompagne d'une aide à la compréhension plus fine du génome et de sa régulation : c'est l'analyse des transcriptomes. Ainsi, grâce aux puces à ADN, ont été mis en évidence de très nombreux nouveaux gènes s'exprimant spécifiquement dans un tissu spécifique, ou apparaissant associés à des pathologies dans un autre organe. Elles peuvent ainsi contribuer à l'identification de cibles thérapeutiques pour la recherche pharmaceutique, à déterminer la résistance aux antibiotiques de certaines souches microbiennes, etc...

2. La pharmacogénomique.

La pharmacogénomique consiste à identifier les gènes impliqués dans l'efficacité (ou l'inefficacité) d'un produit, ou ses effets indésirables. Elle conduit à une meilleure compréhension des mécanismes d'action des médicaments en identifiant les gènes qui participent aux mécanismes moléculaires qui avec leurs produits respectifs seront les cibles potentiels de ces médicaments. Elle permet aussi d'identifier les effets secondaires d'un produit et, lors des essais cliniques, de faire des mesures de toxicité en déterminant si les gènes dont l'activité est modulée sous l'action du médicament sont essentiels à la bonne marche de la cellule ou à une fonction physiologique essentielle.

3. Le diagnostic des maladies.

Les pathologies visées par l'industrie du diagnostic sur des biopuces sont celles qui nécessitent une grande rapidité d'intervention et pour lesquelles les méthodes de diagnostic traditionnelles sont limitées. En effet, les puces à ADN permettent des tests plus rapides, plus sensibles et plus spécifiques. En évitant certaines étapes préliminaires telle que la culture, il permet d'obtenir un résultat en quelques heures là où plusieurs jours étaient nécessaires.

Par exemple en microbiologie, on peut détecter rapidement la présence d'un microorganisme, définir son type, analyser ses mutations, sa capacité à résister à certains antibiotiques ou à des inhibiteurs d'enzymes pour certains virus pathogènes.

Le diagnostic du cancer peut également être réalisé par des biopuces, notamment en étudiant les gènes d'oncogènes spécifiques ou des gènes de prédisposition à certains cancers.

4. L'analyse en agro-alimentaire.

L'agro-alimentaire peut être aussi utilisatrice des puces en ADN pour suivre les microorganismes utilisés dans certaines fabrication (ferments lactiques, levures, mycélium, etc...), pour détecter des séquences provenant d'organismes génétiquement modifiés dans les semences ou dans certains aliments, pour l'analyse bactérienne de l'eau de consommation, la détection d'agents infectieux dans l'alimentation comme la Salmonelle ou la Listeria.

5. Le séquençage par hybridation.

Il repose sur l’utilisation de sondes qui dont certaines parties se chevauchent. La détection des sondes hybridées permet ainsi de séquencer par " petits blocs " et de reconstituer le brin d’ADN après un traitement informatique des résultats obtenus. Bien que cette technique soit utilisable aujourd'hui, elle n'a pas encore été choisie dans les grands projets de séquençage.

Une très bonne analyse de cette application est développée sur Internet par Yves Lartigue.

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