Publié le 26 novembre 2025 08h36:00. Une nouvelle approche d’analyse du génome en trois dimensions offre aux scientifiques une compréhension plus précise des mécanismes biologiques à l’œuvre dans les maladies, ouvrant la voie à des thérapies ciblées plus efficaces.
- La cartographie du repliement physique du génome, combinée à d’autres données moléculaires, permet d’identifier les causes profondes des maladies, au-delà des simples associations statistiques.
- Enhanced Genomics a développé une technologie permettant de profiler l’ensemble du génome 3D en une seule expérience, accélérant ainsi la découverte de cibles médicamenteuses.
- La construction d’atlas multi-omiques de cellules saines sert de référence pour identifier les perturbations génétiques liées aux maladies.
Les progrès de la génomique ont révolutionné l’étude des maladies, mais de nombreux troubles complexes, tels que les maladies inflammatoires de l’intestin et la sclérose en plaques, restent difficiles à traiter. Identifier les gènes réellement responsables du risque de maladie représente un défi majeur pour les chercheurs.
Le Dr Dan Turner, directeur scientifique chez Enhanced Genomics, consacre sa carrière à relever ce défi. Fort de plus de 20 ans d’expérience en génétique, biologie moléculaire et génomique, il dirige la stratégie scientifique et la recherche de l’entreprise.
« Je supervise la direction scientifique de l’entreprise et je m’assure que nos activités de recherche sont rigoureuses, ciblées et alignées sur nos objectifs. Mon rôle me permet de m’impliquer dans tous les aspects, de la stratégie globale aux détails de nos projets scientifiques », explique-t-il.
Au cœur des recherches d’Enhanced Genomics se trouve la multi-omique 3D, une approche innovante qui superpose le repliement physique du génome à d’autres données moléculaires pour cartographier la manière dont les gènes sont activés ou désactivés. En tenant compte de ce contexte tridimensionnel, les chercheurs peuvent dépasser les simples associations statistiques et identifier les mécanismes biologiques causals des maladies.
« Chez Enhanced, nous nous concentrons sur l’identification rapide de cibles médicamenteuses fiables et validées génétiquement pour les maladies courantes », précise le Dr Turner. « Malgré des décennies de recherche génétique, la plupart des maladies courantes ne disposent toujours pas de traitements efficaces, en grande partie à cause de la difficulté d’identifier les gènes concernés. »
Les études d’association pangénomique (GWAS) ont permis d’identifier des milliers de variantes associées à des maladies au cours des deux dernières décennies. Cependant, la majorité de ces variantes se trouvent dans des régions non codantes du génome, qui influencent l’expression des gènes plutôt que la séquence des protéines, ce qui rend leur interprétation plus complexe.
« Pour les variantes dans les régions codantes, nous pouvons prédire si elles modifient la séquence d’acides aminés d’une protéine », explique le Dr Turner. « Mais la plupart des variantes identifiées par les GWAS se trouvent dans des régions non codantes, où elles agissent différemment, généralement dans des régions régulatrices qui contrôlent la quantité de protéines produites. »
Dans le noyau cellulaire, l’ADN se replie en une structure tridimensionnelle complexe. Ce repliement rapproche physiquement les éléments régulateurs de leurs gènes cibles, souvent sur de longues distances génomiques. Selon le Dr Turner, comprendre ce repliement est essentiel pour relier les variantes non codantes à leurs effets.
« Le repliement rapproche les régions régulatrices des gènes qu’elles contrôlent. Chez Enhanced, nous avons développé un test qui profile ce repliement du génome 3D sur l’ensemble du génome en une seule expérience. »
En intégrant les données sur le repliement du génome à d’autres informations, telles que l’accessibilité de la chromatine et l’expression des gènes, les chercheurs peuvent identifier les réseaux de régulation sous-jacents aux maladies. « C’est ce que nous entendons par multi-omique 3D », explique le Dr Turner. « Cela nous permet d’identifier quels gènes sont importants, dans quels types de cellules et dans quels contextes. »
Les approches génomiques traditionnelles supposent souvent qu’une variante associée à une maladie affecte le gène le plus proche dans la séquence d’ADN linéaire, mais cette hypothèse est souvent erronée.
« C’est faux la moitié du temps », affirme le Dr Turner. « Sans contexte 3D, les approches conventionnelles manquent souvent des cibles précieuses ou donnent la priorité à des cibles incorrectes, ce qui augmente le coût et le temps de la découverte de médicaments. En fournissant une vue intégrée du génome, la multi-omique 3D nous permet de nous concentrer sur les cibles les plus fiables, accélérant ainsi le développement et augmentant les chances de succès. »
L’entreprise a également mis au point un processus de sélection rigoureux des pathologies pour lesquelles des cibles génétiquement validées pourraient avoir le plus grand impact. « Nous avons conçu un processus de sélection en deux phases qui évalue l’adéquation de notre plateforme d’un point de vue quantitatif et qualitatif », explique le Dr Turner. « Sur le plan quantitatif, nous nous appuyons sur les données historiques de l’industrie pour identifier les domaines thérapeutiques dans lesquels les cibles génétiquement soutenues ont un solide historique de succès, et parmi ceux-ci, nous mettons en évidence les maladies présentant des facteurs de risque génétiques inexpliqués dans les régions intergéniques. »
Les considérations qualitatives incluent la nécessité de caractériser de nouveaux types de cellules, la faisabilité de la validation biologique et la valeur clinique et commerciale potentielle. Enhanced Genomics a ainsi choisi de se concentrer initialement sur les maladies inflammatoires de l’intestin, en raison des besoins non satisfaits de cette maladie et de sa forte composante génétique.
Le Dr Turner considère la multi-omique 3D comme faisant partie d’une évolution plus large dans la manière dont les chercheurs abordent les maladies complexes. L’objectif est d’intégrer la génomique, la transcriptomique et l’épigénomique dans un cadre structurel qui reflète le fonctionnement réel de la biologie à l’intérieur de la cellule.
« Je pense que la multi-omique 3D va remodeler la découverte de médicaments au cours de la prochaine décennie, aussi profondément que le séquençage de nouvelle génération a remodelé la génétique », conclut-il. « La multi-omique 3D rend le processus de définition de la causalité direct, évolutif et accessible à l’échelle du génome dans les types de cellules les plus pertinents. Cette clarté est extrêmement significative. Avec notre approche, la validation génétique est intégrée à la technologie elle-même. Nous pouvons cartographier les interactions physiques à longue portée entre les régions régulatrices du génome et les gènes qu’elles contrôlent, transformant ainsi une association en validation. »
Rencontrez l’expert
Dr Dan Turner, directeur scientifique, Enhanced Genomics
Dan possède plus de 20 ans d’expérience en tant que cadre supérieur dans les domaines de la recherche en génétique, en biologie moléculaire et en séquençage. Il a auparavant occupé des postes tels que celui de vice-président principal chez Oxford Nanopore Technologies. Pendant son séjour chez Oxford Nanopore, il a dirigé la fonction Applications, chargée de développer les kits de préparation de bibliothèques, les protocoles et les flux de travail analytiques de l’entreprise, d’établir des collaborations avec des chercheurs de premier plan et de permettre aux équipes commerciales de commercialiser avec succès la technologie. Dan a également occupé le poste de responsable du développement de la technologie de séquençage au Wellcome Trust Sanger Institute. Il est titulaire d’un diplôme en biochimie de l’Université d’Oxford et a complété une maîtrise et un doctorat en génétique à l’Institut des sciences et technologies de l’Université de Manchester.
Sujets connexes
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