Médecine génomique : quand le génome devient un outil pour mieux soigner

La médecine génomique ne consiste pas simplement à « lire les gènes ». Elle vise à utiliser cette information pour répondre à des questions précises : pourquoi un patient présente-t-il une maladie dont l’origine reste inconnue ? Pourquoi un traitement fonctionne-t-il chez certains patients et pas chez d’autres ? Une personne présente-t-elle une prédisposition génétique à certaines maladies ?

Pour répondre, le génome, soit l’ensemble du matériel génétique d’un individu, est un outil particulièrement pertinent. Chaque personne possède un génome qui lui est propre, avec de nombreuses variations par rapport aux autres individus. Certaines sont sans conséquence. D’autres peuvent favoriser l’apparition d’une maladie, expliquer certains symptômes ou modifier la réponse à un médicament. La médecine génomique cherche à identifier ces variations et à déterminer leur signification médicale.

L’analyse commence généralement par un prélèvement, le plus souvent sanguin. L’ADN est ensuite étudié grâce au séquençage, une technique qui permet de déterminer l’ordre des éléments qui composent le matériel génétique. Selon la situation, les médecins peuvent rechercher une anomalie dans un gène particulier, analyser un ensemble de gènes ou étudier le génome dans son ensemble. Le choix dépend de la maladie suspectée et de la question médicale.

Le résultat n’est toutefois pas une réponse automatique. Une variation génétique doit être interprétée en fonction des symptômes, de l’histoire du patient et des connaissances médicales. C’est cette confrontation entre données génétiques et situation clinique qui transforme une information biologique en information utile au soin.

Dans les maladies rares, contre l’impasse diagnostique

L’un des domaines où la médecine génomique peut changer concrètement le parcours des patients est celui des maladies rares. Leur diagnostic peut être particulièrement difficile : symptômes peu spécifiques, maladies mal connues, multiplication des examens... On estime que 80 % des maladies rares ont une origine génétique mais plus de la moitié des trois millions de patients français n’ont pas de diagnostic. Le séquençage offre un nouvel espoir. Lorsqu’une maladie est suspectée, un médecin peut rechercher en priorité les anomalies connues dans certains gènes. Si cette première analyse ne permet pas d’identifier la cause, une analyse plus large peut être proposée.

Cette approche peut mettre en évidence une anomalie difficile à détecter avec les examens classiques et, surtout, mettre fin à une période d’incertitude ou d’impasse diagnostique estimée à sept ans pour les personnes atteintes d’une maladie rare.

Et même si le diagnostic ne signifie pas toujours qu’un traitement existe, il permet de mieux comprendre la maladie, d’adapter le suivi et, dans certaines situations, d’accéder à une prise en charge spécifique. Sans oublier les conséquences du diagnostic pour les autres membres de la famille.

En cancérologie, mieux cibler les traitements

L’oncologie est un autre grand champ d’application pour la médecine génomique. Deux tumeurs touchant le même organe peuvent présenter des caractéristiques biologiques très différentes. Analyser l’ADN d’une tumeur permet donc de rechercher certaines mutations et certains biomarqueurs susceptibles d’aider les médecins à choisir un traitement.

L’objectif est de mieux adapter la stratégie thérapeutique aux caractéristiques propres de la tumeur. Certaines anomalies peuvent indiquer qu’une tumeur est susceptible de répondre à un médicament donné ou, au contraire, qu’un traitement risque d’être peu efficace.

Le séquençage peut aussi concerner le génome du patient afin de rechercher certaines prédispositions héréditaires au cancer. Les mutations des gènes BRCA, par exemple, peuvent être associées à une prédisposition aux cancers du sein ou de l’ovaire. La génomique peut enfin contribuer au suivi des patients. L’analyse de l’ADN circulant, présent en petite quantité dans le sang, peut notamment aider à rechercher les signes d’une éventuelle rechute.

Bactéries, virus et parasites passés au crible

La médecine génomique ne s’intéresse pas uniquement à l’ADN humain. Elle peut aussi analyser le matériel génétique des agents infectieux. Le séquençage permet d’identifier certaines caractéristiques génétiques et de suivre l’évolution des souches. Il peut notamment contribuer à repérer des bactéries résistantes à certains antibiotiques et aider à choisir le traitement le plus adapté.
La pandémie de Covid-19 a illustré l’intérêt de cette surveillance avec éloquence. Le séquençage des virus prélevés chez les patients a permis de suivre l’apparition et la circulation de nouveaux variants. La génomique devient ainsi un outil à la fois individuel et collectif : elle peut contribuer à mieux soigner un patient tout en améliorant la surveillance des maladies à l’échelle d’une population.

Une médecine plus précise

L’expression « médecine de précision » est souvent associée à la médecine génomique. Il ne s’agit pas de proposer un traitement totalement différent à chaque patient. L’objectif est de disposer d’informations supplémentaires pour choisir, parmi les options existantes, celle qui paraît la plus pertinente dans une situation donnée. La génomique complète donc l’examen clinique, l’imagerie, les analyses biologiques et les autres informations dont disposent les médecins. Elle ne les remplace pas.

Aux HCL, cette approche mobilise de nombreuses spécialités, de la génétique médicale à l’oncologie, en passant par la biologie, l’anatomopathologie et les maladies infectieuses. Les équipes travaillent également avec des centres spécialisés et la plateforme AURAGEN, qui joue un rôle important dans le séquençage à haut débit pour les maladies rares et la cancérologie. Il est toujours question de proposer le bon examen au bon patient, au bon moment, puis d’en interpréter les résultats dans un contexte médical.

Vers une nouvelle étape de la médecine

L’essor de la médecine génomique repose sur les progrès du séquençage, qui permettent aujourd’hui d’analyser le génome plus rapidement et dans un nombre croissant de situations. Aux HCL, l’acquisition de nouvelles technologies doit notamment renforcer les capacités de diagnostic dans les situations complexes.

La révolution génomique ne tient donc pas seulement dans la capacité à lire notre ADN, elle réside surtout dans ce que cette lecture permet de faire en médecine : mieux appréhender une maladie lorsqu’elle reste mystérieuse, identifier plus précisément ses mécanismes, repérer certaines prédispositions et choisir des traitements davantage adaptés.

Après une médecine longtemps fondée sur des catégories générales de maladies et de patients, la génomique ouvre la voie à une approche plus fine. Une médecine capable de prendre en compte les caractéristiques biologiques de chaque patient, avec une ambition : réduire l’incertitude, éviter autant que possible les traitements inadaptés et améliorer, à chaque étape, le parcours de soin.

Aux HCL, la médecine génomique implique de nombreux professionnels : les disciplines de la génétique médicale, la biochimie, l’hématologie et l’anatomocytopathologie et tous les services cliniques qui ont besoin de séquençage. Le pôle d'activité médicale de biologie et anatomie pathologique des HCL (PAM BAP), responsable de cette expertise, coordonne les flux d’analyses en exploitant l’ensemble des équipements du plateau de génomique multisites de manière optimisée, afin d’assurer un service efficient. Au-delà du diagnostic, il s’agit également de disposer d’une puissance de séquençage permettant la réalisation des projets de recherche des investigateurs des HCL.