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"Des effets involontaires ont été trouvés dans le soja génétiquement modifié (OGM) : ils comprennent des niveaux accrus d’allergènes" par GMWatch

Traduction & Compléments de Jacques Hallard

mardi 30 mai 2023, par GMWatch


ISIAS OGM Santé Third World Network Omiques

Des effets involontaires ont été trouvés dans le soja génétiquement modifié (OGM) : ils comprennent des niveaux accrus d’allergènes

Traduction du 29 mai 2023 par Jacques Hallard – avec ajout d’un dossier sur les technologies « omiques » et une présentation de Third World Network - d’un article publié le 18 mai 2023 par ‘gmwatch.org’ sous le titre « Unintended effects found in GM soybean include increased levels of allergens  » - Référence : https://www.gmwatch.org/en/106-news/latest-news/20226-unintended-effects-found-in-gm-soybean-include-increased-levels-of-allergens

Illustration de soja

L’analyse suivante est fournie parhttps://www.twn.my/Third World Network.

[Addenda - Technologies « omiques » : les principaux sujets d’étude omiques menant à la connaissance d’un phénotype]

Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/27/Omics-fr.svg/langfr-520px-Omics-fr.svg.png

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Traduction de l’article original de ‘gmwatch.org’ >

Une étude récente propose un moyen plus avancé et approfondi d’évaluer les changements potentiels dans le profil de composition des plantes cultivées génétiquement modifiées (OGM), afin d’évaluer les effets non intentionnels ayant des implications potentielles sur la salubrité des aliments.

En utilisant des techniques avancées de profilage moléculaire ’omique’ qui peuvent évaluer les changements globaux des niveaux d’ARN, de protéines et de métabolites dans une plante, l’étude sur un soja OGM a révélé une gamme de changements involontaires dans le profil de composition, y compris des niveaux accrus d’allergènes et de 70 protéines qui étaient exprimés différemment par rapport à l’homologue conventionnel non-OGM. Les scientifiques ont conclu que ces changements ont une signification biologique potentielle, avec une altération de plusieurs voies métaboliques (liées à la synthèse et au traitement des protéines).

Les processus actuels d’évaluation des risques utilisent généralement une approche ’ciblée’ pour évaluer les changements potentiels aux profils nutritionnels et antinutritionnels des plantes OGM, où un nombre limité de composants sont évalués. Même si des changements significatifs sont détectés par rapport à son homologue non génétiquement modifié, les autorités chargées de la régulation jugent généralement la différence ’non biologiquement significative’, si les niveaux se situent dans ceux observés dans d’autres plantes.

[Addenda – Equivalence substantielle - « Principe utilisé pour réguler la production et le commerce des nouveaux aliments, comme ceux issus des biotechnologies (OGM). Il indique que, si un aliment ou un composé alimentaire est essentiellement semblable à un aliment ou à un composé alimentaire existant, il peut être traité de la même manière en ce qui concerne la sécurité…] –

[Le principe d’équivalence en substance ou d’équivalence substantielle (traduction de l’anglais substantial equivalence) est un principe controversé, utilisé depuis les années 1990 dans l’Industrie alimentaire, promu par les industriels pour que les produits alimentaires ultra-transformés ou ceux issus des biotechnologies (OGM) soient cadrés par les mêmes règles et législations que les aliments non-transformés. Il présuppose que, si un aliment transformé ou un composé alimentaire est essentiellement (en termes composition chimique et de nutriments) semblable à un aliment ou à un composé alimentaire existant, il peut être traité de la même manière en ce qui concerne la sécurité alimentaire1. Ce principe appliqué à un OGM, signifie que si cet OGM est jugé « équivalent en substance » à son équivalent naturel ou issu de l’agriculture conventionnelle ou d’une production biotechnologie, il sera déclaré aussi « sain » que l’autre. Cependant, des objections argumentées ont été faites, notamment quant à sa pertinence éthique2,3 et quant à sa validité scientifique, difficilement démontrable2,3 pour l’évaluation des risques ; selon ses détracteurs, entre autres défauts, il présuppose, sans preuve, que l’équivalence en substance implique une équivalence nutritionnelle ; et il ne compare que la composition chimique de deux aliments alors que les effets de matrices biologiques ou les interactions entre protéines et d’autres molécules ont des effets également très importants en termes de nutrition et de toxicologie). En 1999, dans le journal Nature, Miller, ancien créateur et directeur (de 1989 à 1993) de l’Office de la Biotechnology à la FDA, et ancien membre du groupe d’experts de l’OCDE sur la sécurité des biotechnologies (de 1984 à 1992) estimait qu’on a usé et abusé de ce concept (qu’il a contribué à introduire à la FDA) et qu’il est injustement décrié4…. – Article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d%27%C3%A9quivalence_en_substanc ]

[Voir également : https://www.infogm.org/+-Equivalence-substantielle-+ ]

Suite de l’article traduit >

Ce concept d’ ’équivalence substantielle’ a longtemps été critiqué comme inadéquat et arbitraire. En effet, en pratique, ce principe permet de comparer une lignée transgénique à n’importe quelle autre variété au sein de l’espèce, et même à une entité abstraite constituée du composite de caractères sélectionnés parmi toutes les variétés.

L’approche alternative de ’biologie des systèmes’ entreprise par les auteurs de l’étude avec l’utilisation de techniques de profilage global fournit plutôt une analyse non ciblée et non supervisée qui réduit les biais, offre une chance supplémentaire de détecter des changements involontaires tels que de nouvelles toxines ou allergènes, et permet de comparer des composés ou des molécules pertinents pour chaque culture GM, plutôt qu’à une liste prédéterminée de composés. L’élargissement de la gamme de composés permet également à l’évaluation des risques de se tenir au courant des changements dans le progrès technique des cultures GM qui peuvent impliquer des niveaux d’intervention plus profonds et donc une complexité accrue des changements potentiels.

[Addenda - La biologie des systèmes (ou biologie intégrative) est un domaine récent de la biologie qui étudie les organismes vivants comme les systèmes qu’ils sont en réalité, par opposition aux approches historiques qui tendent à décomposer l’étude à tous les niveaux, en biologie, physiologie, biochimie… La biologie systémique cherche à intégrer différents niveaux d’informations pour comprendre comment fonctionne réellement un système biologique. En étudiant les relations et les interactions entre différentes parties du système biologique (organites, cellules, systèmes physiologiques, réseaux de gènes et de protéines permettant la communication des cellules), le chercheur tente de former un modèle de fonctionnement de la totalité du système. Si la biologie des systèmes est un domaine théorisé à la fin du XXe siècle, plusieurs biologistes et chimistes ont travaillé dans ce sens dès la fin du XIXe siècle (par exemple le biologiste et chimiste français Marcellin Berthelot qui privilégiait une approche systémique et synthétique de la biochimie). La biologie moléculaire des systèmes commence avec l’étude des gènes et des protéines d’un organisme, en utilisant la technique HTS (high-throughput screening, criblage à haut débit) pour quantifier les changements dans le génome, le transcriptome, le protéome et le métabolome en réponse à une perturbation donnée. Cette technique consiste à effectuer de manière automatique des centaines de fois la même opération, en pharmacologie par exemple, pour trouver une molécule qui convient. L’analyse à haut débit du transcriptome s’effectue à l’aide de puces à ADN. Pour détecter les différentes protéines, on utilise par exemple la HTS avec la spectrométrie de masse. D’autres approches en biologie des systèmes ne privilégient pas le niveau moléculaire et cherchent au contraire à intégrer les niveaux d’organisation de manière plus large1. - Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Biologie_des_syst%C3%A8mes ]

Suite de l’article traduit >

Comme le concluent les auteurs, ’Sur la base des résultats générés par l’approche proposée dans notre étude, nous concluons que l’évaluation comparative selon les directives actuelles de l’EFSA n’est pas adaptée à l’objectif et doit être améliorée.’

Au lieu de cela, une ’approche de biologie des systèmes basée sur une perspective holistique peut être plus informative dans l’évaluation des risques que l’analyse ‘endpoint-by-endpoint’ actuellement utilisée pour l’évaluation des effets involontaires potentiels dans une plante OGM’.

[Addenda – Endpoint - Point final - Terme similaire : critère biologique. Définition : un critère d’effet biologique est un marqueur direct de l’évolution d’une maladie - par exemple les symptômes d’une maladie ou le décès - utilisé pour décrire un effet sur la santé (ou une probabilité de cet effet) résultant de l’exposition à un produit chimique. Source : GreenFacts : GreenFacts

En savoir plus : L’exposition à un produit chimique particulier peut entraîner une série de critères d’évaluation. L’effet le plus sensible (effet critique) est celui qui se produit au niveau d’exposition le plus bas. Le calcul d’une dose journalière tolérable (DJT) ou d’une dose journalière acceptable (DJA) est basé sur la dose sans effet nocif observé (NOAEL) de l’effet le plus sensible et garantit également une protection contre tous les autres effets nocifs. Source : GreenFacts : GreenFacts

Source : https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/opinions_layman/perfume-allergies/en/glossary/def/endpoint.htm ]

Suite et fin de l’article traduit >

GMWatch préconise depuis longtemps d’inclure des analyses ’omiques’ dans l’évaluation des risques des cultures GM anciennes et nouvelles. Jusqu’à présent, cela ne s’est pas produit.

***

Intégration des analyses omiques dans l’évaluation des risques liés aux OGM en Europe : une étude de cas d’essais de soja sur le terrain

Auteurs : Benevenuto, R. F., Zanatta, C. B., Waßmann, F. et coll.

Environ Sci Eur 35, 14 (2023) - https://doi.org/10.1186/s12302-023-00715-6

Résumé

En Europe, les organismes génétiquement modifiés (OGM) sont soumis à un processus d’autorisation incluant une évaluation obligatoire des risques. Selon les directives respectives de l’Autorité européenne de sécurité des Aliments (EFSA), l’un des piliers de cette évaluation des risques liés aux OGM est une analyse comparative des caractéristiques de composition et agronomiques.

Cette approche ciblée a été critiquée pour ses limites, car elle ne considère que les composés prédéterminés, étant insuffisante pour évaluer une gamme complète de composés pertinents, y compris les toxines et les anti-nutriments, au cas par cas.

Des stratégies fondées sur des technologies omiques avancées non ciblées ont été proposées comme approche potentiellement plus large à mettre en œuvre à l’étape initiale du cadre d’évaluation des risques. Ici, nous fournissons un exemple d’analyse omique étape par étape basée sur une approche de biologie des systèmes pour s’inscrire dans le contexte de la réglementation européenne sur les OGM. 

Nous avons effectué des essais sur le terrain avec du soja Intacta ™ Roundup Ready ™ 2 Pro génétiquement modifié (OGM) contenant à la fois des inserts transgéniques cry1Ac et cp4epsps et analysé son profil protéomique par rapport à son homologue non OGM et aux variétés de référence.

Sur la base de l’approche comparative point final par point final de l’EFSA, l’analyse protéomique a révélé six protéines de l’OGM en dehors des intervalles de tolérance de 99% des variétés de référence (RV) dans le test d’équivalence. Fait intéressant, à partir du comparateur quasi-isogénique (non GM), nous avons trouvé jusqu’à dix protéines en dehors des limites d’équivalence desdites RVs.

Selon les directives statistiques de l’EFSA, les différences constatées dans l’abondance des métabolites entre un OGM et son comparateur non OGM ne seraient pas considérées comme biologiquement pertinentes car tous les composés préoccupants restaient dans les limites d’équivalence des VR commerciaux.

En évaluant les données protéomiques et métabolomiques grâce à notre approche de biologie systémique proposée, nous avons trouvé 70 protéines et le métabolite xylobiose exprimés de manière différentielle entre l’OGM et son comparateur non OGM. 

La pertinence biologique de ces résultats a été révélée par une analyse de réseau biologique fonctionnel, où nous avons trouvé des altérations dans plusieurs voies métaboliques liées à la synthèse et au traitement des protéines.

De plus, l’analyse de l’allergénicité a identifié 43 protéines au potentiel allergène exprimées de manière différentielle dans la variété de soja OGM. Nos résultats démontrent que la mise en œuvre de technologies omiques avancées non ciblées dans l’évaluation des risques des OGM permettra une évaluation précoce et holistique des effets néfastes possibles.

L’approche proposée peut permettre de mieux comprendre les effets involontaires spécifiques de la modification génétique sur le métabolisme de la plante, les réseaux biologiques impliqués et leurs interactions, et permet de formuler et d’étudier des hypothèses de risque dédiées en premier lieu.

Nous tirons des conclusions sur une comparaison détaillée avec l’évaluation comparative selon l’EFSA et nous fournissons des arguments scientifiques et des exemples sur la façon dont l’approche comparative actuelle n’est pas adaptée à son objectif.

§§§ - Addenda >


Third World Network (TWN) est une organisation internationale indépendante de recherche et de plaidoyer à but non lucratif impliquée dans les questions relatives au développement, aux pays en développement et aux affaires Nord-Sud.

TWN a été formé en novembre 1984 à Penang, en Malaisie, lors de la session de clôture d’une Conférence internationale sur ’Le Tiers Monde : Développement ou crise ? ’organisé par l’Association des consommateurs de Penang et auquel ont participé plus d’une centaine de participants de 21 pays. Lors de cette conférence, TWN a été formé pour renforcer en particulier la coopération entre les groupes de la société civile du Sud.

Sa mission est de favoriser une meilleure articulation des besoins et des droits des peuples du Sud, une répartition équitable des ressources mondiales et des formes de développement écologiquement durables et répondant aux besoins humains.

Les objectifs de TWN sont d’approfondir la compréhension des dilemmes et des défis de développement auxquels sont confrontés les pays en développement et de contribuer aux changements de politique dans la poursuite d’un développement juste, équitable et écologiquement durable.

Pour atteindre ces objectifs, TWN mène des recherches sur les questions économiques, sociales, sanitaires et environnementales relatives au Sud ; publie des livres et des magazines ; participe aux processus intergouvernementaux ; organise et participe à des conférences, séminaires et ateliers ; et fournit une plate-forme représentant largement les intérêts et les perspectives du Tiers Monde dans des forums internationaux tels que les agences des Nations Unies, en particulier la FAO, l’OMS et l’OMPI , ainsi que l’OMC, la Banque mondiale et le FMI.

Le site Web de TWN contient des informations sur l’économie, la santé, l’environnement et d’autres questions du point de vue du développement. Il existe également un site Web dédié à la biosécurité. Des traductions sélectionnées en chinois mandarin des documents Web de TWN sont disponibles sur http://twnchinese.net .

TWN est légalement enregistrée en Malaisie avec son Secrétariat international à Penang et des bureaux à Kuala Lumpur (Malaisie), Genève (Suisse) et Delhi (Inde). Des chercheurs sont basés à Pékin, au Caire, à Jakarta, à Katmandou, à Manille et à New York. Le Secrétariat régional pour l’Amérique Latine est situé à Montevideo (Uruguay) et le Secrétariat régional pour l’Afrique à Accra (Ghana). Source : About TWN

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Annexe - Un dossier sur les technologies « omiques »

Les sciences « omiques » ? - Du nouveau pour la biologie moléculaire et pour la planète – Publié le 16 décembre 2018, 21:26 CET par The Conversation France’

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Plankton art Mix. Noan Le Bescot – Johan Decelle – Colomban de Vargas – Sébastien Colin © 2018 Plankton Planet , Author provided - Adresse électronique

En 1944, quand Erwin Schroedinger publia son fameux essai « What is life ? », qui révolutionna la vision moléculaire du vivant, on était très loin de s’imaginer où nous conduirait la dynamique qu’il avait lancé en faisant de la biologie moléculaire une science transversale respectant in fine les principes énergétiques de la planète.

La nouvelle discipline s’est articulée autour de la biochimie et de la génétique, avec les apports de la physique, de la chimie et de la biologie. La bactérie Escherichia coli et ses virus, les coliphages, servirent alors de modèle de référence pour établir - entre les années 1950 et 1960 - le dogme central de la biologie moléculaire : la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule, protégée de l’extérieur grâce à ses membranes lipidiques, et du rôle des acides nucléiques - ADN et ARN pour la synthèse des protéines.

A l’époque, le biologiste de laboratoire en était encore à l’ère artisanale dans ses pratiques quotidiennes, assisté par des authentiques compagnons, verriers, électriciens, mécaniciens… 75 ans plus tard, les acquis de la biologie moléculaire ont atteint un niveau inouï de complexité. Ils fondent ce qui est désormais l’industrie du vivant.

Cette évolution majeure a été rendue possible par une accélération énorme des progrès technologiques, de la mise en commun des connaissances acquises et de la croissance de la masse critique des chercheurs et chercheuses engagé·e·s dans cette interface multidisciplinaire. Les moyens mis en jeu pour la médecine ont aussi beaucoup contribué à intégrer la biologie moléculaire pour explorer le contexte cellulaire et physiologique de l’être humain. C’est évidemment notre propre organisme examiné à la loupe de la biologie moléculaire qui nous intéresse, plutôt que la modeste Escherichia coli.

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« Omique » : de quoi parle-t-on ?

Ces dernières années, chimie, physique et informatique ont permis de développer des technologies dites « omiques ». Il s’agit de mettre en œuvre une ingénierie d’analyse systématique du contenu du vivant à l’échelle moléculaire. En macromolécules ADN (génomique) ; ARN (transcriptomique) ; protéines (protéomique) ; métabolites cellulaires (métabolomique) ; lipides (lipidomique). Une plate-forme de services technologiques adaptés et fonctionnant à la demande peut désormais, à partir de n’importe quel échantillon contenant de la matière organique, réaliser une méta-analyse de type « omique ».

L’ère « omique » débute en fanfare au début des années 2000 avec l’annonce du séquençage complet de l’ADN du génome humain. Le matériel génétique de l’espèce humaine, codé dans l’ADN a été déchiffré avec ses 3 milliards de nucléotides selon une séquence précisément agencée entre les 4 nucléotides A,T,G et C le long des 23 paires de chromosomes.

Les chercheurs ont poursuivi leurs investigations sur l’ARN et les protéines. Dans les cellules humaines, protéome et transcriptome sont maintenant analysés à partir des milliards de copies traduites (protéome) de tout ou partie des environ 20 000 protéines identifiées et des copies d’ARNs transcrits (transcriptome) représentant des centaines de millions de molécules (quantité extrapolée à partir d’Escherichia coli).

https://images.theconversation.com/files/250031/original/file-20181211-76962-1qiim0r.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clipAgrandir

Diagrammes de Voronoï à partir de l’analyse protéomique de plusieurs organismes modèles. (En haut) Protéocartes annotées par catégorie fonctionnelle. (En bas) Mêmes diagrammes annotés avec les noms des gènes. Adapté de W. Liebermeister et coll., Proc. Natl. Acad. Sci., 111 :8488, 2014._, Author provided

La découverte de la présence massive dans nos organismes d’une grande diversité de microbes incluant les virus est aussi un des résultats majeurs de ces méta-analyses. Le corps humain contient autant de bactéries, toutes espèces confondues que de cellules humaines (environ 40 trillions… Soit 200 grammes pour un individu de 70 kg, et non pas 10 fois plus comme encore souvent annoncé. Les approches « omiques » ont révolutionné la caractérisation de ce microbiote humain.

Dans le domaine de la biodiversité, les technologies « omiques » ont permis d’en savoir plus sur le nombre d’espèces. Le plancton marin, par exemple : la métagénomique a révélé une immense biodiversité microbienne à la surface des océans représentants des 3 règnes primaires (eucaryotes à l’état de protistes, bactéries et archées), sans oublier la multitude de virus qui leurs sont associé. Récemment une analyse métatranscriptomique des protistes prélevés par 68 stations marines du réseau Tara a identifié pour ces microorganismes un total de 116 millions de transcrits d’ARN, témoignant d’une biodiversité inimaginable.

Biologie des systèmes

Ces exemples qui frappent l’esprit illustrent à quel point la voie du réductionnisme qui fut longtemps une force motrice essentielle pour conduire les recherches en biologie moléculaire a été débordée par la complexité du vivant et par la multitude d’innovations à la croisée des chemins entre informatique et biotechnologie, entre académie et « start-up », sous l’influence de la Californie et du Massachusetts.

Dans ce cadre complexe et délicat à appréhender, se dégage une voie nouvelle pour la biologie : on pourrait l’appeler « postomique » et souligner sa vision nécessairement holistique pour traiter du global et du détail en même temps. Nous sommes entrés dans l’ère de la biologie des systèmes.

De fait, l’écologie scientifique, enjeu majeur pour le futur de la planète, s’intéresse de plus en plus aux informations moléculaires accessibles pour influencer la pertinence de ses modèles à l’échelle des écosystèmes. On a cité deux exemples : le plancton marin avec, notamment, sa capacité à produire 50 % de l’oxygène planétaire ; la flore intestinale avec son impact évident sur la santé humaine. Le tout est à replacer dans le cadre de la biomasse planétaire récemment évaluée à environ 550 gigatonnes de carbone.

https://images.theconversation.com/files/250042/original/file-20181211-76968-16fotx.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clipAgrandir

Diagrammes de Voronoï de la biomasse planétaire. A) Biomasse des principaux taxons du monde vivant ; B) Biomasse des taxons animaux. D’après Y. M. Bar-On et coll., Proc. Natl. Acad. Sci. 115 :6506, 2018. Author provided

Face à l’émergence de ces incroyables métadonnées, « macro-micro », le modèle de recherche scientifique toujours en vogue dans beaucoup d’universités et d’organismes de recherche limite terriblement la marge de manœuvre. Cela perdurera tant que l’on restera dans un esprit de court terme, en grande partie fondé sur une compétition entre chercheurs générant trop de pression, de précarité et d’échec.

Pour être à la hauteur de sa mission de long terme, le scientifique doit vite retrouver une perspective ouvrant sur un avenir plus fécond, collaboratif et participatif.

Revenons aux sciences « omiques » et à leur utilité pour le futur. Elles peuvent aider à l’émergence de concepts prometteurs comme le biomimétisme. La grande idée est de faire en sorte que l’économie et l’écologie n’aillent plus l’une sans l’autre]. Pourra alors s’ouvrir une nouvelle ère bio-inspirée. La « postomique » à l’échelle mésoscopique est bien au cœur d’un futur fondé sur des sciences et des technologies qui permettent le mieux pour l’humanité et la planète. La toile d’araignée contre le plastique.

nouvelles technologies biotechnologies biologie génome

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Omique traité en détail par Wikipédia - Ne doit pas être confondu avec Ohmique.

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Les principaux sujets d’étude omiques menant à la connaissance d’un phénotype.

Les branches de la science connues sous le nom d’omiques (ou -omiques) sont constituées de diverses disciplines de la biologie dont les noms se terminent par le suffixe « -omique », comme la génomique, la protéomique, la métabolomique, la métagénomique et la transcriptomique1. Les « omiques » visent la caractérisation et la quantification collectives de pools de molécules biologiques qui se traduisent par la structure, la fonction et la dynamique d’un ou plusieurs organismes : le tout étant souvent utilisé pour décrire ou comprendre un phénotype.

Le suffixe -ome est utilisé pour désigner les objets d’étude de ces domaines, tels que le génome, le protéome ou le métabolome respectivement. « -ome » tel qu’il est utilisé en biologie moléculaire fait référence à une sorte de « totalité » (« globalité »).

Étymologie

« -Ome » trouve son origine dans une variante de la terminaison grecque -ωμα (« -oma ») et s’emploie de plus en plus à partir du XIXe siècle. Il apparaissait à l’origine dans des termes comme sclérome ou rhizome. Tous ces termes dérivent de mots grecs en -ωμα, une séquence qui n’est pas un suffixe unique, mais analysable comme -ω-μα, le -ω- appartenant au radical du mot (généralement un verbe) et le -μα étant un véritable suffixe grec formant des noms abstraits. C’est un exemple de « néo-suffixe » formé par abstraction de divers termes grecs en -ωμα ; séquence qui ne formait pas un suffixe identifiable en grec.

L’Oxford English Dictionary suggère que sa troisième définition est issue d’une rétroformation de mitome. Les premières attestations incluent biome (1916) et génome (d’abord défini sous le nom « Genom » en allemand par Hans Winkler en 19202).

L’association avec « chromosome » en biologie moléculaire est due à une étymologie hasardeuse : le mot dérive des racines grecques χρωμ(ατ)- « couleur » et σωμ(ατ)- « corps ». Alors que σωμα (« corps ») contient véritablement le suffixe -μα, le -ω- qui le précède n’est pas un suffixe formateur de racine mais fait partie de la racine du mot. Étant donné que « génome » fait référence à la composition génétique complète d’un organisme, un néo-suffixe -ome fait ici référence à la « totalité » ou à l’« achèvement ».

Historique - Cette section est vide, insuffisamment détaillée ou incomplète. Votre aide est la bienvenue ! Comment faire ?

Un tournant historique est marqué vers la création des omiques lorsqu’en 1944 Erwin Schrödinger publie son essai Qu’est-ce que la vie ?1

La nouvelle discipline s’articule alors autour de la biochimie et de la génétique, avec les apports de la physique, de la chimie et de la biologie. La bactérie Escherichia coli et ses virus, les coliphages, servirent alors de modèle de référence pour établir entre les années 1950 et 1960 la théorie fondamentale de la biologie moléculaire : la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule, protégée de l’extérieur grâce à ses membranes lipidiques, et du rôle des acides nucléiques -ADN et ARN pour la synthèse des protéines.

Les bioinformaticiens et les biologistes moléculaires furent parmi les premiers scientifiques à appliquer largement les suffixes « -ome »/« omique » dans le quatrième quart du XXe siècle. Parmi les premiers utilisateurs de cette idée figuraient les bioinformaticiens de Cambridge (Royaume-Uni), où se trouvaient les premiers laboratoires de bioinformatique tels que le centre MRC3, le centre Sanger et l’EBI (Institut européen de bio-informatique). Le centre MRC réalisa les premiers projets sur le génome et le protéome.

Applications

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2d/Meta-omics_data_based_biogeochemical_modeling.jpg/220px-Meta-omics_data_based_biogeochemical_modeling.jpgAgrandir

(en) Modélisation biogéochimique à partir de différentes -omiques (2017)

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/S%C3%A9quen%C3%A7age_omique_microbiologie.png/220px-S%C3%A9quen%C3%A7age_omique_microbiologie.pngAgrandir

Séquençage ADN en microbiologie, dans une vidéo du CNRS (2022)

Les domaines d’études et d’applications des omiques ne cessent de croître depuis la fin du XXe siècle, particulièrement avec les avancées informatiques et l’ère d’Internet. Plus récemment, les omiques ont trouvé une nouvelle échelle de recherche dans la multiomique4, permettant d’associer et de croiser scientifiquement les données de ces différents champs d’applications omiques pour une plus grande finesse d’analyse et de résultats.

Domaines d’études omiques

  • Génomique : étude du génome de tous types d’organismes.
    • Génomique cognitive : étude des changements dans les processus cognitifs associés aux profils génétiques.
    • Génomique comparative : étude de la relation entre la structure et la fonction du génome de différentes espèces ou souches biologiques.
    • Génomique fonctionnelle : Décrit les fonctions et les interactions des gènes et des protéines (utilise souvent la transcriptomique).
    • Métagénomique : étude des métagénomes, c’est-à-dire du matériel génétique récupéré directement dans des échantillons environnementaux5.
    • Neurogénomique : étude des influences génétiques sur le développement et la fonction du système nerveux.
    • Pangénomique : étude de l’ensemble des gènes ou des génomes présents dans une espèce donnée.
    • Génomique personnelle : branche de la génomique qui s’occupe du séquençage et de l’analyse du génome d’un individu. Une fois les génotypes connus, le génotype de l’individu peut être comparé aux publications scientifiques afin de déterminer la probabilité d’expression d’un trait et son risque de maladie. C’est une branche de la médecine personnalisée.
  • Le lipidome est l’ensemble des cellules lipidiques d’un organisme, y compris les modifications apportées par un organisme à cet ensemble particulier de lipides, produit par un organisme ou un système.
    • Lipidomique : étude à grande échelle des voies et des réseaux de lipides. Les techniques de spectrométrie de masse sont utilisées ici.
  • Le protéome est l’ensemble des protéines, comprenant également les modifications apportées à un ensemble particulier de protéines, par un organisme ou un système.
    • Protéomique : étude à grande échelle des protéines, en particulier de leurs structures et de leurs fonctions. Des techniques de spectrométrie de masse sont utilisées.
    • Immunoprotéomique : étude de grands ensembles de protéines (protéomique) impliquées dans la réponse immunitaire.
    • Nutriprotéomique : identification des cibles moléculaires des composants nutritifs et non-nutritifs de l’alimentation. Utilise les données de spectrométrie de masse de la protéomique, notamment pour l’étude d’expression des protéines.
    • Protéogénomique : un domaine émergent de la recherche biologique à l’intersection de la protéomique et de la génomique. Utilisation des données protéomiques pour l’annotation des gènes.
    • Génomique structurelle : étude de la structure tridimensionnelle de chaque protéine codée par un génome donné, en utilisant une combinaison d’approches expérimentales et de modélisation.
  • Le sécrétome est l’ensemble des molécules organiques et inorganiques sécrétées par des cellules, des tissus, des organes et des organismes biologiques.
  • Le transcriptome est l’ensemble de toutes les molécules d’ARN, y compris l’ARNm, l’ARNr, l’ARNt et d’autres ARN non codants, produites dans une ou une population de cellules.
  • Métabolomique : étude scientifique des processus chimiques impliquant des métabolites. Il s’agit d’une étude systématique des empreintes chimiques uniques que des processus cellulaires spécifiques laissent derrière eux. C’est en d’autres mots l’étude de leurs profils, du stade de métabolites à celui de « petites molécules »6.
  • Métabonomique : mesure quantitative de la réponse métabolique dynamique multi-paramétrique des systèmes vivants à des stimuli physiopathologiques ou à des modifications génétiques.
  • Génomique nutritionnelle : une science qui étudie la relation entre le génome humain, la nutrition et la santé. Comme la pharmacogénomique, elle mène à la personnalisation des effets de la nutrition sur un patient7.
    • La nutrigénétique étudie l’effet des variations génétiques sur l’interaction entre l’alimentation et la santé, avec des implications pour les sous-groupes sensibles.
    • Nutrigénomique : Étude des effets des aliments et de leurs constituants sur l’expression des gènes. Elle étudie l’effet des nutriments sur le génome, le protéome et le métabolome.
  • La pharmacogénomique étudie l’effet de la somme des variations au sein du génome humain sur les médicaments ;
  • La pharmacomicrobiomique étudie l’effet des variations du microbiome humain sur les médicaments et vice versa.
  • Toxicogénomique : domaine scientifique qui traite de la collecte, de l’interprétation et du stockage d’informations sur l’activité des gènes et des protéines dans une cellule ou un tissu particulier d’un organisme en réponse à des substances toxiques.
    Autres
  • Interactomique : étude des interactions entre les différentes molécules biochimiques (par exemple entre protéines différentes ou identiques dans le protéome et dans différents contextes).
  • Mitointeractomique : prédiction des interactions protéine-protéine, de leurs propriétés physico-chimiques, du polymorphisme et des maladies liées au protéome mitochondrial8.
  • Psychogénomique : processus consistant à appliquer les outils de la génomique et de la protéomique pour parvenir à une meilleure compréhension des substrats biologiques et des maladies du cerveau qui se manifestent par des anomalies du comportement. En appliquant la psychogénomique à l’étude de la toxicomanie, le but ultime est de mettre au point des traitements plus efficaces pour ces troubles ainsi que des outils de diagnostic objectifs, des mesures préventives et, éventuellement, des remèdes.
  • Génomique des cellules souches : aide à la recherche biologique autour des cellules souches. L’objectif est de faire des cellules souches un système-modèle de premier plan pour comprendre la biologie humaine et ses états pathologiques et, finalement, d’accélérer les progrès vers une application clinique.
  • Connectomique : étude du connectome, la totalité des connexions neuronales du cerveau (ensemble cerveau gauche-cerveau droit-cervelet-gliome-moelle épinière).
  • Microbiomique : étude des génomes des communautés de micro-organismes qui vivent dans une niche environnementale spécifique (par exemple les intestins ou le cerveau humains).
    Article connexe : Microbiome.
  • Cellomique : l’analyse et l’étude quantitative des cellules à l’aide de méthodes de bioimagerie et de bioinformatique.
  • Tomomique : Combinaison de la tomographie et des méthodes omiques pour comprendre la biochimie des tissus ou des cellules à haute résolution spatiale, généralement à l’aide de données de spectrométrie de masse par imagerie9.
  • Ethomique : mesure à haut débit du comportement des animaux par des machines.
  • Vidéomique (ou « vide-omique ») : paradigme ou technique d’analyse vidéo inspiré des principes de la génomique, où une séquence vidéo (ou « d’images en continu ») peut être interprétée comme la capture d’une image unique évoluant dans le temps par le biais de mutations révélant une scène10.
  • Multiomique : Intégration de différentes omiques dans une seule étude ou un seul pipeline analytique.
    Culture - Ne doit pas être confondu avec Culturomique (biologie). Cette section est vide, insuffisamment détaillée ou incomplète. Votre aide est la bienvenue ! Comment faire ?

Inspirée par des questions fondamentales en biologie de l’évolution, une équipe de Harvard autour de Jean-Baptiste Michel et Erez Lieberman Aiden a créé le néologisme américain « culturomics » (culturomiques) pour décrire l’application de la collecte et de l’analyse de données massives aux études culturelles et artistiques.

Cette pratique tend à se développer avec l’aide de l’informatique et de l’utilisation et de la transcription de données dans de nombreuses formes d’art. Ainsi, loin du processus scientifique d’études biologique et bioinformatiques, il s’agit ici plutôt d’un outil au service de la création.

Article complet avec références sur « omiques » > https://fr.wikipedia.org/wiki/Omique

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Collecte de documents et agencement, traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 29/05/2023

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