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Les accélérés d'une épopée

  

Le séquençage total du génome humain se termine, de manière spectaculaire, avec quinze années d'avance sur ses objectifs initiaux. Il témoigne du formidable pouvoir d'accélération de la recherche contemporaine en "génomique" - née du mariage entre la science fondamentale et l'ordinateur - et de la compétition farouche entre la recherche publique et privée qui fut l'un de ses moteurs. Une compétition inscrite au coeur du débat éthique sur la "propriété" du patrimoine génétique de l'humanité.

    
  

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L'enjeu de la recherche post-génomique se focalise sur l'identification de 30 000 à 100 000 gènes qui ne représentent que 5% environ de la séquence.

Quand, dans les années 80, James Watson, l'un des découvreurs de la double hélice d'ADN, enclencha avec quelques autres scientifiques visionnaires cette grande épopée de la "conquête" du génome humain, l'entreprise s'annonçait aussi vaste et difficile que l'ambition actuelle d'envoyer un jour un vol habité sur Mars. Les plus optimistes évaluaient à minimum vingt ou trente ans (horizon 2010 ou 2020) le temps nécessaire pour la mener à bien. Le coût des recherches était chiffré à minimum trois milliards d'euros.

Pourtant, peu à peu, l'ambition des ces pionniers s'imposa comme un défi possible à relever. Les avancées rapides de la biologie moléculaire depuis deux décennies - et notamment la technique de séquençage mise au point dès 1977 par le Britannique Frederick Sanger (prix Nobel 1980) - avaient clairement montré les possibilités offertes par l'identification des gènes humains. A l'époque, près de 3 000 d'entre eux avaient déjà été sommairement répertoriés.

La naissance d'HUGO
Mais cette moisson était infime et l'idée d'une lecture intégrale des 3 milliards de bases enchaînées le long de nos 23 chromosomes trouva un écho de plus en plus favorable. Conscients de la nécessité de fédérer tous les efforts mondiaux de recherche publique pour se lancer dans cette aventure, les scientifiques, à l'initiative du biologiste britannique Sydney Brenner, aboutirent, en 1988, à la création d'une structure internationale de coordination, la Human Genome Organisation (HUGO).

Les Etats-Unis donnèrent le signal du départ du séquençage, deux ans plus tard, avec le démarrage du fameux HGP (Human Genome Project), cofinancé par le réseau des NIH (National Institutes of Health) et le Département de l'Energie (DOE). En 1992, le Royaume-Uni se lance à son tour, à la faveur de l'important soutien financier que la fondation Wellcome Trust décide d'allouer au Centre de recherche Sanger (Cambridge). A partir du milieu des années 1990, la France, l'Allemagne, le Japon et puis la Chine se joignent au HGP, devenu un vaste consortium intercontinental, sous la houlette notamment de l'Américain Francis Collins des NIH. Les scientifiques américains se chargeront d'environ 55% de la totalité du séquençage, les Britanniques de 33%, le reste étant réparti entre la France, l'Allemagne et le Japon.

L'outsider
La phase initiale des recherches est laborieuse. Il faut tout organiser, en particulier la répartition du travail et le stockage infiniment complexe des données acquises. Et, surtout, il s'avère indispensable d'améliorer la vitesse et le prix des méthodes de décryptage. C'est ici qu'entre en scène, dès 1992, l'outsider Craig Venter, un ancien et brillant biologiste des NIH. Ce transfuge crée la surprise en initiant son propre centre de recherche privé - et, en 1998, la société Celera Genomics. Venter va très vite se positionner comme un redoutable concurrent des chercheurs publics du HGP, grâce à une technique de séquençage de son cru baptisée Shotgun. Contrairement à l'HGP, qui séquence des fragments d'ADN préalablement ordonnés sur une carte physique du génome humain, la méthode Shotgun permet le séquençage au hasard de fragments non-cartographiés. En bout de chaîne, celle-ci nécessite une énorme capacité informatique (de l'ordre de plusieurs terabytes - mille milliards de bytes - de mémoire RAM) pour reconstituer le génome humain à partir de ces fragments séquencés au hasard. Cependant, cette technique Shotgun est plus rapide, moins coûteuse mais plus "brouillonne".

C'est, dès lors, sous le signe de cette compétition entre recherche publique et recherche privée (médiatiquement entretenue par Craig Venter qui multipliera les annonces victorieuses des résultats de sa firme, au moins en partie pour (r)assurer ses sources de financement) que s'accélère l'exploration génomique. "Cette course a singulièrement stimulé les performances scientifiques. En 1993, l'objectif du HGP était de séquencer, en cinq ans, 80 millions de paires de bases sur les trois milliards que possède le génome humain. Aujourd'hui, grâce à la robotisation des techniques de séquençage et à la puissance exceptionnelle des ordinateurs utilisés, dotés d'une mémoire de plusieurs térabytes, le décryptage de ce même nombre de paires de bases se fait en une semaine", souligne Jacques Remacle, responsable scientifique des recherches Génome à la Commission européenne.

Breveter le vivant?
Mais, au-delà de cette émulation "scientifiquement sportive", la raison d'être de cette compétition est avant tout révélatrice des immenses enjeux éthique et financier de l'ère génomique. Deux conceptions s'affrontent: d'un côté, celle des chercheurs du HGP, redoutant toute annexion d'un patrimoine biologique commun à l'humanité et qui n'ont eu de cesse de diffuser leurs résultats de séquençage sur l'Internet dans les 24 heures suivant leur obtention. De l'autre, celle de Celera Genomics qui, tout en se défendant de vouloir monopoliser le génome humain, ne s'est jamais caché d'oeuvrer avec la ferme intention de tirer les dividendes de ses investissements.
Pour le moment, la mobilisation de la recherche publique et son gigantesque effort pour passer la ligne d'arrivée en même temps que son concurrent privé ont obligé le monde politique à "sortir du bois". Alors qu'il célébrait l'annonce du 26 juin dernier depuis la Maison Banche en compagnie de Tony Blair, Bill Clinton a réitéré la volonté américaine - conforme à celle de l'Europe et d'une majorité de pays - d'inscrire les données de base de ce génome au patrimoine de l'humanité.
Reste à voir comment ces déclarations de principe se concrétiseront dans le nouvel âge de la "post-génomique" qui s'ouvre désormais et demandera, durant des décennies, des efforts de recherche encore plus importants que ceux accomplis jusqu'à présent. L'enjeu se focalise sur l'identification de 30 000 à 100 000 gènes (ce nombre est lui-même sujet à de grandes discussions) qui, en réalité, ne représentent que 5% environ de la séquence. "Une tâche encore plus ardue que de trouver des aiguilles dans une botte de foin, aime à dire Francis Collins, co-directeur du HGP. L'aiguille, au moins, est différente du foin. Tandis qu'un gène, c'est un bout d'ADN comme un autre..." A travers ce chantier gigantesque - et les découvertes médicales qui en résulteront - se posera, en vraie grandeur, le problème de la brevetabilité du vivant.
En Europe, la directive européenne 98/44/CE (juillet 1998) a jeté les bases d'une règle selon laquelle une séquence d'ADN n'est brevetable que si sa connaissance permet une application technologique démontrable. Ce principe est-il suffisant? Une pétition contre cette directive, soutenue par diverses personnalités scientifiques et politiques européennes, a été lancée ce printemps par deux députés, le Français Jean-François Mattéi et l'Allemand Wolfgang Wodarg. Et les actuelles difficultés de transposition dans les droits nationaux - notamment en France - montrent que le débat est loin d'être clos.

L'Union en renfort
Parallèlement à l'engagement des Etats membres impliqués dans le projet HGP, de nombreuses recherches européennes en génomique ont été soutenues par l'Union au cours des dernières années (voir L'Europe sur le front des "premières"). Dans l'actuel programme Qualité de la vie, un large accent est notamment mis sur les approches génétiques de nombreuses maladies humaines (cancer, maladies infectieuses, surdité héréditaire, autisme, dystrophie musculaire, etc.). D'autres projets sont axés sur l'utilisation d'outils génomiques pour le développement de méthodes de diagnostic et de thérapie.

Devant les perspectives suscitées par l'accélération de la phase de séquençage du génome humain, la Commission entend adapter le cinquièmme programme-cadre à cette évolution rapide de la donne scientifique. Dès cet automne, le Commissaire Philippe Busquin proposera au Conseil Recherche et au Parlement européen une initiative visant à renforcer les capacités de coopération scientifique dans le champ nouveau de la "post-génomique".


Embarquement immédiat

Explorer la galaxie de la recherche sur le génome humain sur le site HUGO/ HGP: www.gene.ucl.ac.uk

Visiter les centres d'excellence européens impliqués dans le projet HGP:

       
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