Pour reprendre les propos d'un chercheur scientifique d'Agriculture et Agroalimentaire Canada, André Lévesque, les possibilités que recèlent les plus récentes avancées en génomique sont pratiquement illimitées. La génomique est une nouvelle branche révolutionnaire de la science qui fait encore l'objet d'une révolution.
Code génétique
« La quantité d'information que nous pouvons désormais obtenir rapidement et à faible coût est tout simplement incroyable, explique M. Lévesque. Le premier séquençage complet du génome humain, amorcé en 2000 dans le cadre d'une collaboration mondiale, a pris dix ans et a coûté plus de 3 milliards de dollars. Aujourd'hui, grâce aux technologies de séquençage de nouvelle génération, on peut le faire pour moins de 1 000 $. »
L'Initiative de R-D en génomique (IRDG) du gouvernement du Canada a comme priorité de comprendre et d'exploiter le monde de possibilités offert par les progrès en génomique. Ces progrès, qui sont très nombreux, vont de l'identification et du dépistage plus rapides de contaminants dans nos aliments et l'eau que nous buvons jusqu'à de nouvelles méthodes plus efficaces de traitement du cancer.
Commerce des produits agricoles
On peut penser par exemple à la protection de notre industrie agricole. Le Canada se classe au sixième rang des exportateurs mondiaux de produits agricoles et agroalimentaires, ses exportations se chiffrant à quelque 40 milliards de dollars par annéeNote de bas de page 1.
« Pour préserver notre accès aux marchés internationaux, nous devons pouvoir faire la preuve que nos exportations sont exemptes de ravageurs et de pathogènes inscrits sur la liste des espèces justiciables de quarantaine dans les accords internationaux, souligne M. Lévesque. Nous devons également protéger notre agriculture des organismes nuisibles provenant d'autres pays. »
L'exactitude des essais est vitale
Grâce aux technologies de séquençage de nouvelle génération, les tests de dépistage des ravageurs et des pathogènes sont plus rapides et plus précis. « La plupart de ces organismes se ressemblent beaucoup, explique M. Lévesque. Avec les méthodes de tests classiques, on risque de confondre des organismes inoffensifs avec des espèces justiciables de quarantaine, une erreur qui pourrait se traduire par la fermeture des frontières aux exportations canadiennes et engendrer des pertes de plusieurs millions de dollars. »
Albert Tenuta, spécialiste en phytopathologie des cultures vivrières au ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation de l'Ontario, précise que le séquençage de nouvelle génération protège notre industrie d'autres façons également. « Nous avons mis en place des stations de surveillance, en collaboration avec AAC et d'autres ministères provinciaux, partout au pays pour récolter des spécimens de ravageurs et de pathogènes aéroportés, explique M. Tenuta. Grâce aux technologies de nouvelle génération, nous pouvons identifier très rapidement les spécimens récoltés et aviser aussitôt les cultivateurs de la présence de menaces pour leurs récoltes, afin qu'ils puissent prendre des mesures appropriées avant que les ravageurs ne s'établissent. »
Combler les lacunes
Il y a toutefois des difficultés. « Les autres pays utilisent toute une panoplie de tests génétiques sur les produits agricoles en provenance du Canada, poursuit M. Lévesque. Comme personne n'a les mêmes capacités ni les mêmes méthodes, il y a un risque de discordance et, éventuellement, d'erreurs coûteuses. C'est pourquoi nous poursuivons nos efforts pour établir des collaborations internationales grâce auxquelles nous pourrons diffuser nos données et nos méthodes. »
Les lacunes dans les données de référence constituent l'une des principales difficultés. « Il ne suffit pas de posséder l'ADN d'une espèce, explique M. Lévesque, pour l'identifier, il faut pouvoir la comparer à d'autres séquences d'ADN. Il faut donc constituer une banque de données de l'ADN d'une grande diversité d'organismes. »
Grâce au soutien de l'IRDG, les ministères et organismes à vocation scientifique du gouvernement du Canada collaborent pour collecter et décoder l'ADN de dizaines de milliers de spécimens dans leurs collections. « Plus le séquençage des échantillons prélevés dans l'environnement qui se trouvent dans nos collections progresse, plus nous sommes en mesure de repérer les lacunes dans nos bases de données et de collaborer avec nos partenaires à l'échelle nationale et internationale pour les combler, ajoute M. Lévesque. Malheureusement, les technologies de séquençage de nouvelle génération ne peuvent pour l'instant résoudre ces problèmes, car les spécimens traités ont été conservés selon différentes méthodes durant parfois plus d'un siècle; il faut donc traiter un échantillon à la fois, en recourant à des technologies plus traditionnelles. »
L'infrastructure nécessaire
Plus la base de données s'accroît en volume, plus la gestion de l'information devient problématique. « Nous devons gérer des pétaoctets de données, explique M. Lévesque. Un pétaoctet équivaut à 1 million de gigaoctets, soit la capacité de 20 000 tablettes électroniques. »
Pour résoudre ce problème, des chercheurs, avec l'aide financière de l'IRDG, développent la capacité en bioinformatique au Canada et tracent le plan de l'infrastructure informatique et de réseau qui sera nécessaire pour gérer et partager rapidement et efficacement cette masse d'information.
Retombées positives
M. Lévesque soutient toutefois que les avantages dépassent de loin les défis qui se posent. « Les répercussions, réelles et potentielles, qu'auront les technologies de séquençage de nouvelle génération sont immenses, dit-il. Elles contribuent déjà à l'amélioration des cultures, à la lutte contre les espèces envahissantes et à la préservation de l'accès aux marchés mondiaux pour les produits agricoles canadiens. Les recherches appuyées par l'IRDG nous aident à mettre ces technologies au service de la santé, de la sécurité et de la prospérité économique des Canadiens. »
Notes de bas de page
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Agriculture et Agroalimentaire Canada, Rapport sur l'accès aux marchés du secteur agricole et agroalimentaire 2011-2012 (PDF, 794 Ko)