Du vieil ADN à la base de nouvelles technologies d’identification

Quiconque a déjà regardé un épisode des émissions CSI ou La loi et l'ordre, ou un épisode d'une autre série d'enquêtes policières modernes sait que le meilleur moyen d'identifier un coupable est son ADN – même de vrais jumeaux ne possèdent pas le même ADN. Il est possible de modifier ses empreintes digitales, mais le code génétique d'un individu est unique et immuable.

La génomique s'avère également un outil précieux pour identifier les ravageurs et les pathogènes qui posent des risques pour la santé et la sécurité des Canadiens ainsi que l'économie du pays.

Des erreurs parfois coûteuses

En matière d'identification, la précision fait foi. Différentes espèces de champignons semblent identiques et même des spécialistes peuvent avoir de la difficulté à les départager. Les erreurs d'identification peuvent toutefois avoir de lourdes conséquences. Par exemple, le fait de confondre une espèce inoffensive de champignon avec une autre capable de décimer des récoltes pourrait signifier l'arrêt des exportations de blé canadien et engendrer des pertes s'élevant à des centaines de millions de dollars.

L'un des objectifs fondamentaux de la recherche financée par l'Initiative de R-D en génomique (IRDG) du gouvernement du Canada consiste justement à favoriser le développement des technologies permettant d'identifier rapidement et avec précision les organismes d'intérêt à partir de leur ADN.

De nouvelles technologies pour une identification plus précise

À l'aide des technologies de séquençage de nouvelle génération mises au point grâce au soutien financier de l'IRDG, les chercheurs peuvent désormais séquencer l'ADN de tous les organismes présents dans un échantillon de blé, d'eau ou de sol en quelques heures, voire moins. Les séquences décodées sont injectées dans un ordinateur qui les compare aux séquences d'ADN d'organismes connus afin de produire la liste de tous les organismes présents dans l'échantillon. C'est le même processus que celui utilisé par les enquêteurs pour comparer les échantillons d'ADN prélevés sur une scène de crime avec ceux contenus dans les banques d'ADN de criminels constituées par les services policiers.

Guillaume Bilodeau, chercheur à l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA), souligne que dans un cas comme dans l'autre, aucune identification n'est possible sans une base de données solide.

Projet d'envergure

« Bâtir la base de données constitue un vaste volet du travail que nous effectuons grâce à l'IRDG, déclare M. Bilodeau. Nous extrayons l'ADN des milliers de spécimens d'organismes nuisibles que les ministères fédéraux ont accumulés dans leurs collections au fil des ans, pour les séquencer et ajouter les résultats à notre base de données. »

Il s'agit d'un travail de moine. Bon nombre des spécimens dans les collections sont entreposés depuis plusieurs dizaines d'années et ont été préservés selon différentes méthodes, si bien qu'il faut traiter un échantillon à la fois pour obtenir suffisamment d'ADN de qualité pour le séquençage.

L'uniformité, gage de crédibilité

« Si extraire l'ADN de ces vieux échantillons prend du temps, cela se fait relativement facilement, poursuit M. Bilodeau. En fait, nous disposons souvent de plusieurs méthodes pour extraire l'ADN dont nous avons besoin dans un échantillon donné. Nous voulons établir qu'elle est la meilleure méthode dans chaque cas, qu'il s'agisse d'un échantillon prélevé dans une collection ou sur le terrain, c'est‑à‑dire la méthode qui fournira le plus d'ADN et l'ADN de la meilleure qualité possible pour le séquençage. »

C'est l'objectif principal du projet de recherche mené par Guillaume Bilodeau. « Nous devons pouvoir assurer nos partenaires commerciaux que les résultats de nos tests et nos procédés d'identification reposent sur des fondements scientifiques valables, précise-t-il. Nous devons être systématiques dans le choix des méthodes utilisées pour obtenir les séquences d'ADN destinées à alimenter notre base de données. »

Une collaboration fructueuse

Dans le cadre du projet plus vaste sur les espèces envahissantes et justiciables de quarantaine (EEQ) financé par l'IRDG, M. Bilodeau a pu collaborer avec des chercheurs d'autres ministères et organismes fédéraux afin d'établir et de diffuser des protocoles opérationnels normalisés pour extraire l'ADN de différents types de spécimens.

« Des chercheurs de différents ministères ont pu faire l'essai de différentes méthodes en parallèle, puis comparer leurs résultats. Nous avons pu échanger nos idées et nos suggestions afin d'élaborer des protocoles beaucoup plus rapidement et à moindre coût », conclut M. Bilodeau.

Combler des lacunes dans l'information

Mark Laflamme, chercheur au laboratoire pour la santé des animaux aquatiques de Pêches et Océans Canada au Nouveau-Brunswick, souligne que le développement et le partage des protocoles d'opérations normalisés montrent bien l'importance de la collaboration interministérielle que permet l'IRDG. « À proprement parler, les méthodes d'essai ne sont pas novatrices, et rien ne justifie qu'elles fassent l'objet d'un article dans une revue spécialisée, précise M. Laflamme. En revanche, l'information qu'elles fournissent est essentielle à la crédibilité de notre base de données et de notre processus d'identification. Sans le soutien de l'IRDG, nous n'aurions pas les mécanismes nécessaires pour diffuser cette information dans tous les ministères et faire en sorte qu'ils soient au diapason. »

« De plus, cela simplifie grandement le travail de tous, poursuit M. Laflamme. S'il est facile d'extraire l'ADN d'un spécimen, la qualité des échantillons n'est pas toujours optimale. Au lieu d'essayer différentes méthodes à l'aveuglette, nous pouvons consulter les protocoles établis et voir quelle méthode produit les résultats les plus abondants et les plus uniformes pour un type donné de spécimen préservé d'une façon donnée. »

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