La détermination de l’ordre des blocs de construction de l’ADN (nucléotides) dans le code génétique d’un individu, appelée séquençage de l’ADN, a fait progresser l’étude de la génétique et est l’une des techniques utilisées pour tester les troubles génétiques. Deux méthodes, le séquençage de l’exome entier et le séquençage du génome entier, sont de plus en plus utilisées dans le domaine des soins de santé et de la recherche pour identifier les variations génétiques ; ces deux méthodes reposent sur de nouvelles technologies qui permettent le séquençage rapide de grandes quantités d’ADN. Ces approches sont connues sous le nom de séquençage de nouvelle génération (ou séquençage next-gen).
La technologie de séquençage originale, appelée séquençage Sanger (du nom du scientifique qui l’a développée, Frederick Sanger), a été une percée qui a aidé les scientifiques à déterminer le code génétique humain, mais elle est longue et coûteuse. La méthode Sanger a été automatisée pour la rendre plus rapide et est toujours utilisée dans les laboratoires aujourd’hui pour séquencer de courts morceaux d’ADN, mais il faudrait des années pour séquencer l’ensemble de l’ADN d’une personne (appelé génome de la personne). Le séquençage de nouvelle génération a accéléré le processus (il ne faut que quelques jours à quelques semaines pour séquencer un génome humain) tout en réduisant le coût.
Avec le séquençage de nouvelle génération, il est désormais possible de séquencer de grandes quantités d’ADN, par exemple tous les morceaux de l’ADN d’un individu qui fournissent des instructions pour fabriquer des protéines. On pense que ces morceaux, appelés exons, représentent 1 % du génome d’une personne. L’ensemble des exons d’un génome est appelé exome, et la méthode de séquençage de ces exons est connue sous le nom de séquençage de l’exome entier. Cette méthode permet d’identifier les variations dans la région codant pour les protéines de n’importe quel gène, plutôt que dans un petit nombre de gènes sélectionnés. Comme la plupart des mutations connues à l’origine de maladies se produisent dans les exons, le séquençage de l’exome entier est considéré comme une méthode efficace pour identifier les éventuelles mutations à l’origine de maladies.
Cependant, les chercheurs ont découvert que les variations de l’ADN en dehors des exons peuvent affecter l’activité des gènes et la production de protéines et entraîner des troubles génétiques – des variations que le séquençage de l’exome entier manquerait. Une autre méthode, appelée séquençage du génome entier, détermine l’ordre de tous les nucléotides dans l’ADN d’un individu et peut déterminer les variations dans n’importe quelle partie du génome.
Bien que beaucoup plus de changements génétiques puissent être identifiés avec le séquençage de l’exome entier et du génome entier qu’avec le séquençage de gènes sélectionnés, la signification d’une grande partie de ces informations est inconnue. Comme toutes les modifications génétiques n’ont pas d’incidence sur la santé, il est difficile de savoir si les variantes identifiées sont impliquées dans l’affection en question. Parfois, une variante identifiée est associée à un trouble génétique différent qui n’a pas encore été diagnostiqué (on parle alors de découvertes fortuites ou secondaires).
En plus d’être utilisé en clinique, le séquençage de l’exome entier et du génome entier sont des méthodes précieuses pour les chercheurs. L’étude continue des séquences de l’exome et du génome peut aider à déterminer si de nouvelles variations génétiques sont associées à des conditions de santé, ce qui facilitera le diagnostic des maladies à l’avenir.