Un nouveau séquenceur : un dispositif "nanopore" de la taille d'une poche

6 février 2018

Maintenant, un rapport dans Nature Biotechnology met en lumière la dernière avancée en matière de séquençage de l'ADN : le séquençage et l'assemblage d'un génome humain à l'aide d'un dispositif de la taille d'une poche. Il a été généré en utilisant plusieurs dispositifs "nanopore" qui peuvent être achetés en ligne avec un "kit de démarrage" pour seulement 1 000 $. En fait, ce nouveau séquençage de génome—achevé en quelques semaines—comprend des segments d'ADN notoirement difficiles à séquencer, comblant plusieurs lacunes clés dans notre génome de référence original.

Pour la plupart des méthodes de séquençage, l'ADN doit être fragmenté en morceaux plus petits et plus faciles à gérer. Cela signifie que toutes les « lettres » nucléotidiques — les A, C, G et T — dans le code ADN doivent être remises ensemble dans le bon ordre, comme un puzzle complexe. Bien que de nombreuses méthodes soient incroyablement précises pour réassembler de nombreuses parties du puzzle, il est beaucoup plus délicat de le faire dans des segments d'ADN hautement répétitifs. Lorsqu'ils sont fragmentés, ils produisent des pièces de puzzle qui sont essentiellement identiques. Pour contourner ce problème, certaines technologies de séquençage plus récentes sont capables de lire des segments d'ADN beaucoup plus longs : le séquenceur à nanopores MinION portable, produit par Oxford Nanopore Technologies.

En fait, le séquençage par nanopore a été nommé l'un des "Percées de l'année" par le magazine Science en 2016. La méthode consiste à faire passer des brins d'ADN simples à travers de nombreux minuscules pores protéiques, c'est-à-dire des nanopores, intégrés dans une membrane polymère résistante à l'électricité. À l'intérieur de l'appareil, un courant ionique est passé à travers le nanopore. Lorsqu'une molécule d'ADN simple brin passe à travers le nanopore chargé, elle modifie le courant. En fait, le courant est modifié de différentes manières selon lequel des quatre nucléotides uniques de l'ADN—adénine (A), cytosine (C), guanine (G) ou thymine (T)—passe à travers le pore. En conséquence, il est possible de "lire" la séquence d'ADN, lettre par lettre ! Malgré ces lectures plus longues et plus faciles à assembler, les chercheurs avaient encore besoin de gros ordinateurs pour donner un sens aux données, corriger les erreurs et assembler des portions du génome qui avaient été impossibles à assembler auparavant.

Tout comme les capacités autrefois réservées aux énormes supercalculateurs peuvent aujourd'hui être accessibles via des applications sur des smartphones, les séquenceurs d'ADN continuent de s'améliorer, de devenir plus petits et plus portables. Et comme cette étude le démontre, il ne fait aucun doute que nous nous rapprochons de plus en plus d'un moment où il pourrait devenir à la fois faisable et pratique de séquencer les génomes humains individuels pour apporter une plus grande précision à la prestation des soins de santé pour tous.