La puissance et la démocratisation des technologies de séquençage à haut débit ont fait entrer l'ère de la génomique dans une nouvelle dimension. Les progrès réalisés dans ce domaine ont permis aux scientifiques de séquencer des génomes humains très diversifiés à moindre coût. Ces génomes ont, à leur tour, contribué à l'essor fulgurant des études établissant un lien entre les variants génétiques et la prévalence et le risque de maladies.
Mais ces corrélations sont incomplètes. Une variante génétique associée à une maladie chez une personne peut ne présenter qu’un risque bien moindre chez une autre.1 En effet, dans la plupart des cas, le génotype d’un individu n’est pas le seul facteur déterminant de son phénotype. Au contraire, ces phénotypes sont façonnés par un large éventail de variables environnementales, comme le montrent les études sur la composition du microbiote intestinal chez l’être humain.2
Lors du congrès annuel 2022 de l'American Society of Human Genetics (ASHG), le Dr Kari Wong, directrice adjointe de la stratégie scientifique Metabolon, a présenté plusieurs exemples illustrant comment la superposition du profilage métabolomique aux données génomiques permet de combler les lacunes dans les connaissances afin de comprendre la contribution complexe des facteurs génétiques et nonà la maladie. Elle a fait valoir que la métabolomique, c'est-à-dire la caractérisation des petites molécules dans un échantillon, complète les approches génomiques pour étudier les mécanismes pathologiques. L'intégration de ces deux disciplines « omiques » pourrait fournir des informations sur les mécanismes sous-jacents aux modulateurs génétiques de la maladie et déboucher sur de nouveaux protocoles de prise en charge des maladies.
Au cours de cette conférence, le Dr Wong présente deux exemples illustrant l'utilisation conjointe de la génomique et de la métabolomique pour établir un lien entre les variations génétiques et les résultats cliniques. Le premier exemple met en évidence la corrélation entre les taux d'hexadécanedioate, un acide gras, dans la circulation sanguine et les mutations du gène SLCO1B1. La combinaison de la randomisation mendélienne et de modèles précliniques arév élé le rôle de cette interaction gène-métabolite dans l'hypertension.3-7 Dans le deuxième exemple, des milliers d’échantillons d’urine ont été analysés afin d’identifier des centaines de nouveaux métabolites dont les abondances, les ratios et les gènes codés étaient corrélés à une fonction rénale réduite.8 Grâce à ces données, les chercheurs ont pu établir un lien entre les variants génétiques, les voies métaboliques et les résultats cliniques. Les données sur les métabolites ont fourni des informations mécanistiques reliant les gènes à l'état pathologique.
À travers ces études de cas, chez Metabolon , nous Metabolon la métabolomique comme l’outil permettant d’apporter la solution au « dernier kilomètre ». Si la génomique met en lumière les risques de maladie, elle ne permet souvent pas d’élucider les mécanismes causaux à l’origine de l’évolution de la maladie. C’est pourquoi nous pensons que le recours aux technologies métabolomiques affine notre compréhension de la relation entre la variation génétique et la santé de l’hôte. De plus, les profils métabolomiques reflètent les voies impliquées dans les maladies polygéniques. La métabolomique peut être utilisée pour surveiller les changements longitudinaux des phénotypes humains en mesurant les niveaux de métabolites au fil du temps, et ces données peuvent à leur tour être exploitées pour démêler la nature dynamique de la santé et de la maladie.
Enfin, Metabolon processus éprouvés permettant de générer des données et des informations de grande qualité pour vos recherches en métabolomique. Au cours de notre présentation, vous découvrirez comment notre plateforme répondra à tous vos besoins en métabolomique. Notre bibliothèque de métabolomique, complète et de référence dans le secteur, vous offrira une approche fiable pour identifier non seulement les métabolites, mais aussi des voies métaboliques entières dans vos données.
À ce stade, nous espérons que vous percevez le potentiel de la métabolomique pour établir un lien entre les variations génétiques et les phénotypes de l'hôte. Contactez dès aujourd'hui un Metabolon pour découvrir comment prendre une longueur d'avance dans votre R&D en métabolomique, passer à l'étape suivante et franchir la dernière ligne d'arrivée.
Références
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- Rothschild D, Weissbrod O, Barkan E, et al. L'environnement prime sur la génétique de l'hôte dans la formation du microbiote intestinal humain. Nature. 2018 ; 555(7695) : 210-215. doi:10.1038/nature25973
- Shin SY, Fauman EB, Petersen AK, et al. Atlas des influences génétiques sur les métabolites sanguins humains.Nat Genet. 2014 ; 46(6) : 543-550. doi:10.1038/ng.2982
- SEARCH Collaborative Group, Link E, Parish S, et al. Variants du gène SLCO1B1 et myopathie induite par les statines : une étude pangénomique. N Engl J Med. 2008 ; 359(8) : 789-799. doi:10.1056/NEJMoa0801936 ;
- Menni C, Graham D, Kastenmüller G, et al. Identification métabolomique d'une nouvelle voie de régulation de la pression artérielle impliquant l'hexadécanedioate.Hypertension. 2015 ; 66(2) : 422-429. doi :10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.05544
- Yu B, Li AH, Metcalf GA, et al. Les variants de perte de fonction influencent le métabolome sérique humain.Sci Adv. 2016;2(8):e1600800. Publié le 31 août 2016. doi:10.1126/sciadv.1600800
- Menni C, Metrustry SJ, Ehret G, et al. Voies moléculaires associées à la pression artérielle et aux taux d'hexadécanedioate.PLoS One. 2017 ; 12(4) : e0175479. Publié le 12 avril 2017. doi :10.1371/journal.pone.0175479
- Schlosser P, Li Y, Sekula P, et al. Des études génétiques sur les métabolites urinaires mettent en lumière les mécanismes de détoxification et d'excrétion chez l'être humain.Nat Genet. 2020;52(2):167-176. doi:10.1038/s41588-019-0567-8
