TECHNOLOGIES CLÉS 2010 (novembre 2006)

Technologies du vivant - santé - agroalimentaire

48. Génomique fonctionnelle à grande échelle

Description

La génomique fonctionnelle étudie la fonction des gènes, leur expression, leur régulation, et leur interaction. Elle nécessite l'étude des ensembles de protéines issues des gènes. Le génotypage est une approche qui permet de caractériser les variations génétiques dans le génome humain et d'identifier les mutations qui sont impliquées dans l'apparition de maladies.

Grâce à la mise en place, au niveau mondial, d'infrastructures à grande échelle comme support, le génotypage s'affirme maintenant comme une méthodologie clé dans l'étude des maladies multifactorielles complexes (maladies cardio-vasculaires, diabète, asthme, cancer ...).

Les technologies de génotypage, appliquées à l'étude des maladies, peuvent être transférées à d'autres secteurs, notamment le secteur agronomique (plantes, animaux domestiques) mais également dans le domaine judiciaire (empreinte génétique).

Actuellement, les développements en cours en France intéressent les méthodologies de détection rapide (et à grande échelle) des mutations, à faible coût, notamment par spectrométrie de masse Maldi (Matrix-assisted desorption/ionization).

Cette approche va s'enrichir progressivement, au cours des prochaines années, de nouvelles technologies de génomique fonctionnelle (phénotypage moléculaire) qui vont renforcer la puissance des études génétiques. Le phénotypage moléculaire nécessite, au départ, l'analyse de très grandes cohortes de populations pour établir des corrélations fiables entre des biomarqueurs spécifiques particuliers et le risque de progression d'une maladie ou la réponse thérapeutique.

Enjeux, Impact

Dans le domaine de la santé, l'émergence de ces technologies à grande échelle, qui fait suite au séquençage complet du génome humain, conduit à une réorganisation fondamentale de la recherche biomédicale au niveau mondial. Elle constitue un secteur stratégique pour le développement de tests de diagnostic des maladies, de médicaments hautement spécifiques, avec comme objectif, à l'horizon 2015, la mise en place des premiers protocoles de médecine personnalisée.

Dans le domaine de l'agriculture et de l'agroalimentaire, l'enjeu pour ces techniques est la mise au point de nouvelles cultures aux performances améliorées (qualités nutritives augmentées, augmentation des rendements, diminution du besoin de pesticides et d'engrais ...). Les recherches en génomique peuvent servir à améliorer les outils d'évaluation de la sécurité des nouveaux aliments.

En cela, cette technologie aura un impact sur la santé (mise au point de nouveaux traitements médicaux) et sur la qualité sanitaire et nutritionnelle des aliments, qui se trouveront améliorés.

L'horizon temporel prévisible de l'impact peut être estimé à 5 - 10 ans, voire 15.

Marché

Cette technologie peut être appliquée à trois domaines :

• la santé : traitement de maladies complexes (maladies cardio-vasculaires, diabète, asthme, cancer ...) ;
• l'agriculture et l'agroalimentaire : amélioration des plantes, amélioration des produits animaux ou végétaux destinés à la consommation humaine ... ;
• la justice : empreintes génétiques.

Le marché potentiel est donc considérable, dans la mesure où les applications visées touchent notamment à des problèmes de santé très répandus dans les pays développés (diabète, cancer, maladies cardio-vasculaires).

Acteurs

Disciplines scientifiques : biochimie, biologie moléculaire, biologie cellulaire, biologie des organismes, chimie analytique, sciences médicales et alimentation, neurosciences, médecine et odontologie, biologie des populations et écologie, informatique, mathématiques et leurs applications.

Compétences technologiques : informatique, analyse, mesure et contrôle, ingénierie médicale, biotechnologies, pharmacie-cosmétiques, produits agricoles et alimentaires.

Pôles de compétitivité : Innovations thérapeutiques (Alsace), Innovation dans les céréales (Auvergne), Méditech Santé (Île-de-France), Prod'Innov (Aquitaine).

Liens avec (technologies) : transgénèse ; traçabilité ; technologies d'authentification ; protéomique ; techniques de criblage et de synthèse à haut débit ; modélisation, simulation, calcul.

Principaux acteurs français

Centres de compétences : CNG, CNRS, Génoplante, Inra, Institut Curie, IRD.

Industriels : Biogemma, Limagrain, Sanofi-Aventis, Genfit.

Exemples d'acteurs dans le monde : Aclara Biosciences (États-Unis), Affymetrix (États-Unis), Caliper Technologies (États-Unis), Diversa (États-Unis), Incyte Pharmaceuticals (États-Unis).

Commentaires

La France, en 5^e position, avec 5,9 % de la production mondiale en terme de publications possède dans le domaine de la génomique un écosystème académique particulièrement riche. Le Centre national de génotypage (CNG) a été un des deux premiers centres mondiaux (le secont étant aux États-Unis) créés dans le domaine du génotypage, en 1997.

© Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie,
Direction Générale des Entreprises, 12/2006