Pour comprendre pleinement le fonctionnement du corps humain et les mécanismes des maladies, une masse considérable d'informations est indispensable.
Il faut identifier la composition cellulaire de chaque tissu, les gènes, protéines et molécules actifs en leur sein, les processus qui régissent leur activité, la localisation précise des cellules, leurs interactions habituelles, ainsi que les conséquences d'un changement génétique ou autre au niveau cellulaire.
Rassembler ces données semble insurmontable. Pourtant, un consortium international s'y attelle : le projet Human Cell Atlas. Lancé en octobre 2016, il bénéficie du soutien financier et technique de l'initiative Chan Zuckerberg. En juin, celle-ci a annoncé le financement d'une plateforme ouverte de partage de données, accessible à tous les chercheurs, qu'ils participent ou non au projet.
Cet atlas intègre les données de projets existants et futurs, rendues possibles par des avancées technologiques majeures. Nous isolons mieux les cellules, identifions plus précisément les protéines – véritables bêtes de somme de l'organisme. La cartographie de l'ADN et de l'ARN est plus rapide et économique. Le projet couvre tous les « omes » : génome (ensemble des gènes), transcriptome (ARN issu des gènes), protéome (protéines), métabolome (petites molécules comme sucres, acides gras et aminés) et fluxome (réactions métaboliques). Organisées par sous-régions cellulaires, ces données simulent tous les types cellulaires et leurs états, ouvrant la voie à de nouvelles insights sur les maladies et les thérapies.
L'Atlas des protéines humaines est l'une des composantes les plus avancées. Cette base de données, en constante mise à jour, illustre l'ampleur de l'effort requis.
Elle offre un aperçu des gènes humains codant pour les protéines, basé sur l'analyse du génome, transcriptome, protéome et anticorps (révélant la localisation des gènes). Depuis 2003, environ 100 années-homme de développement logiciel ont été investies pour organiser ces données en vue d'analyses systémiques. Plus de 10 millions d'images ont été annotées par des pathologistes. L'atlas cartographie plus de 12 000 protéines dans 30 sous-compartiments ou organites cellulaires.
Toutes ces données sont librement accessibles aux chercheurs. Ils peuvent explorer organes et tissus, ou cibler des protéines par propriétés – comme celles essentielles au maintien cellulaire ou spécifiques à certains tissus. Cet outil éclaire les interactions dynamiques vitales et favorise le développement de traitements innovants.
Établir une vue d'ensemble de toutes les cellules est une tâche colossale, mais cet atlas sera précieux pour une médecine personnalisée et efficace.
[]