Applied Biosystems inaugure une nouvelle ère de la recherche en sciences de la vie avec le lancement de sa nouvelle génération de plate-forme de séquençage d’ADN

SAN DIEGO, Californie--(BUSINESS WIRE)--Applied Biosystems (NYSE:ABI), une entreprise du groupe Applera Corporation, a proclamé aujourd’hui le commencement d’une nouvelle ère pour la recherche en sciences de la vie, en annonçant l’arrivée sur le marché mondial du Système SOLiD™, la nouvelle génération très attendue de plate-forme de séquençage d’ADN de l’entreprise.

Grâce au Système SOLiD, les chercheurs disposent déjà de nouvelles méthodes d’analyse génétique, qui pourraient constituer les nouvelles normes leur permettant d’approcher les défis complexes associés à la compréhension des fondements biologiques de la santé et des maladies. L’entreprise a fait cette annonce aujourd’hui-même, lors du 57^ème congrès annuel de l’American Society of Human Genetics (Société américaine de génétique humaine).

Cette nouvelle ère de la recherche en sciences de la vie exige des technologies qui peuvent aider les scientifiques à identifier de façon rentable la contribution de la variation génétique et des modalités de l’expression des gènes dans la genèse des maladies, ainsi que l’influence des génotypes individuels sur la réponse potentielle des personnes à différents traitements. Le Système SOLiD se distingue des autres techniques par un haut débit de séquençage, une évolutivité, une précision et une flexibilité d’application inégalés, qui vont créer de nouvelles attentes en matière de découvertes pour les chercheurs qui s’efforcent de mettre au point une vaste gamme d’applications.

L’entreprise a inauguré un programme de premier accès pour le Système SOLiD en juin de cette année. Depuis lors, cette plate-forme a été encore améliorée, avec une augmentation d’un facteur 4 du débit de séquençage et de 28% des longueurs de lecture. Le système actuel est capable de séquencer jusqu’à 4 milliards de bases par passage, ce qui en fait la plate-forme de séquençage de nouvelle génération au débit le plus élevé disponible à l’heure actuelle. L’exactitude des données, un autre indicateur critique de performance, reste au niveau le plus élevé parmi les systèmes de nouvelle génération. Le débit plus important et la grande exactitude des données ont pour conséquence de réduire le coût des projets de séquençage. Dans le cadre de son programme de premier accès, Applied Biosystems a travaillé en collaboration étroite avec ses clients et ses collaborateurs, en vue de développer la diversité des applications supportées à présent par le système.

« Dans cette ère nouvelle pour la prochaine génération des sciences de la vie, les technologies de séquençage à plus haut débit ainsi que la flexibilité des applications vont permettre aux chercheurs d’utiliser un système unique leur permettant d’établir des associations significatives entre les variations des types et quantités de séquences d’ADN, et les maladies, » a déclaré Shaf Yousaf, président de la division des systèmes de biologie moléculaire et cellulaire d’Applied Biosystems. « Les nouvelles approches d’étude de la variation génétique vont avoir un effet profond sur les programmes de développement pharmaceutique, alors que les chercheurs étudient la relation entre les génotypes individuels et la réponse des patients aux traitements. »

Pratiquement toutes les maladies humaines ont un fondement génétique. Actuellement, les chercheurs qui étudient des maladies complexes telles que le cancer, le diabète et les cardiopathies, dépendent, pour effectuer des associations grossières entre variations génétiques et ces maladies, de séquences d’ADN humain de référence provenant de projets de séquençage d’ADN à grande échelle. Les scientifiques utilisent aussi diverses méthodes visant à mettre à jour des associations entre l’activité ou le niveau d’expression de gènes spécifiques et les caractéristiques des maladies. Bien que les chercheurs en sciences de la vie aient utilisé une grande variété de technologies pour étudier la variation génétique et l’expression différentielle des gènes, l’utilisation du Système SOLiD simplifiera l’identification, la collecte et l’analyse des informations génétiques.

Dans le monde entier, de grandes institutions de recherche telles que l’institut Hubrecht aux Pays Bas, l’université de Columbia, l’université du Queensland en Australie et l’université de Tokyo, entre autres, utilisent déjà le Système SOLiD dans une grande variété d’applications. Parmi celles-ci, on peut citer notamment la détection de variants rares, le profilage épigénétique, l’analyse de transcriptome et l’analyse en série de l’expression génique (SAGE).

Détection de variants rares à l’institut Hubrecht

Les chercheurs de l’institut Hubrecht aux Pays-Bas étudient la fonction génique dans des modèles animaux, tels que C. elegans (ver rond), le poisson zébré et le rat, en vue de comprendre la fonction de gènes similaires chez l’homme.

Ayant pour objectif de découvrir des mutations rares et peu fréquentes, les scientifiques manipulent les gènes de ces modèles d’organismes en modifiant chimiquement leur ADN, ce qui perturbe ou « inactive » la fonction des gènes altérés (« knock out »). L’équipe observe ensuite la manière dont l’apparence ou le comportement d’un organisme est modifié lorsque des gènes spécifiques ne fonctionnent pas. Après avoir créé des mutations au hasard, les chercheurs utilisent le Système SOLiD pour séquencer des échantillons d’ADN provenant de milliers d’animaux différents, couvrant jusqu’à 10 000 fois les régions génomiques présentant un intérêt particulier. Ceci leur permet d’identifier les mutations spécifiques qui ont été introduites dans ces génomes. Les chercheurs associent alors ces séquences modifiées aux changements observés au niveau des organismes. Ce processus les aide à comprendre la fonction génique dans ces modèles animaux.

« Notre besoin de détecter les mutations peu fréquentes exige une technologie de séquençage à ultra-haut débit, avec un taux d’erreur extrêmement bas, » a déclaré le Dr Edwin Cuppen, PhD, chef d’équipe de génomique fonctionnelle et bio-informatique à l’institut Hubrecht. « Le mécanisme de codage à 2 bases du Système SOLiD, qui fait la distinction entre les erreurs aléatoires ou systématiques et les mutations réelles, nous aide à accroître le taux de découverte de mutations réelles. »

Profilage épigénétique à l’université de Columbia

À l’université de Columbia, le Dr John Edwards, chargé de recherche au centre génomique de l’université et le Dr Timothy Bestor, professeur dans le département de génétique et de développement, utilisent le Système SOLiD pour comparer les profils de méthylation sur le génome entier dans le cancer du sein. La méthylation est une modification chimique naturelle de l’ADN. Dans le cadre de leurs travaux, ces chercheurs étudient la modification de ces profils lors de la transformation du tissu normal en tissu tumoral, les différences entre ces profils d’une tumeur à l’autre, et les rôles que pourraient jouer les profils anormaux dans la carcinogenèse, c’est-à-dire, la formation du cancer

La méthylation de régions spécifiques de la séquence d’ADN dans le génome semblerait inactiver l’expression de gènes qui suppriment le cancer, alors que la déméthylation d’éléments répétitifs pourrait entraîner une instabilité génomique et des modifications de l’expression des gènes. Les chercheurs pensent que les régions méthylées de l’ADN ont le potentiel de servir de marqueurs pour les gènes qui jouent un rôle dans le cancer.

Le Système SOLiD donne aux chercheurs de l’université de Columbia les moyens de caractériser le statut de méthylation d’éléments répétitifs dans le génome, et va permettre au groupe d’élargir le champ de ses études en vue d’examiner les profils de méthylation qui pourraient être traités comme des biomarqueurs du cancer.

« Le Système SOLiD est caractérisé par un ultra-haut débit, nous permettant d’atteindre rapidement le moment où nous pouvons planifier un profilage systématique de la méthylation du génome entier sur de nombreux échantillons, » déclare le Dr Edwards. « L’évolutivité du Système SOLiD nous permet de projeter en toute confiance un élargissement du champ de nos études et le développement de nouvelles applications et méthodes d’analyse pour le profilage épigénétique, qui nous aideront à mieux comprendre le rôle joué par les profils de méthylation dans la carcinogenèse. »

Analyse de transcriptome à l’université du Queensland

À l’université du Queensland en Australie, les chercheurs étudient le transcriptome afin de mieux comprendre des processus cellulaires importants tels que la différenciation cellulaire, les lésions et les réparations rénales et l’initiation et la progression tumorale. Le transcriptome est l’ensemble de tous les transcrits d’ARN messagers (ARNm) produits à partir des gènes et des régions régulatrices du génome d’une cellule ou d’une population entière de cellules.

Ces chercheurs utilisent le Système SOLiD pour réaliser l’analyse du transcriptome et mesurer les quantités de transcrits d’ARNm variants pertinents exprimés dans des modèles animaux. Le Système SOLiD leur donne la possibilité de détecter des transcrits d’ARNm rarement exprimés ainsi que de rare variants de transcrits connus.

« Grâce à l’ultra haut débit de séquençage inégalé et à la grande exactitude des données de séquençage générées par la plate-forme du Système SOLiD, nous allons potentiellement être en mesure de séquencer la totalité du transcriptome à l’aide de longueurs de lecture courtes, » a déclaré le Dr Sean Grimmond, PhD, chef de l’équipe de génomique et informatique à l’institut des Biosciences Moléculaires. « La compréhension du transcriptome dans un contexte biologique nous aidera à mettre à jour des interruptions de certaines voies moléculaires conduisant à l’apparition de maladies complexes. »

Analyse en série de l’expression des gènes à l’université de Tokyo

Les chercheurs de l’université de Tokyo étudient les régions promotrices du génome – les ‘interrupteurs’ qui allument et éteignent les gènes  afin de mieux comprendre la contribution des modalités de l’expression génique aux maladies, aux réseaux de régulation et à la différenciation cellulaire. Ces chercheurs utilisent le Système SOLiD pour profiler les sites de démarrage de la transcription (TSS), étant donné que pour analyser de manière efficace les régions promotrices, il est nécessaire de déterminer la position des TSS.

Cette équipe a adapté une technique d’expression génique connue sous le nom de SAGE pour pouvoir l’utiliser sur notre système en vue de profiler les TSS dans l’étude du cancer du colon. La SAGE est une technique d’expression génique développée il y a plus d’une décennie dans le but d’identifier rapidement les différences entre les cellules cancéreuses et les cellules normales en se basant sur les différences de modalités d’expression génique entre ces deux types de cellules. Ils ont ensuite modifié cette technique pour pouvoir l’utiliser avec le Système SOLiD, nommant cette méthode « 5'-end-SOLiD » (extrémité-5’-SOLID), à cause de l’importance de l’extrémité-5’ du gène ciblé, où sont localisés les sites de démarrage de la transcription de l’ARNm. Grâce à cette technique, ces chercheurs ont été en mesure de capturer les données de l’expression génique permettant d’identifier la position des sites TSS dans différents génomes. Grâce au profilage des régions TSS dans des lignées cellulaires de cancer du colon, ils comprennent mieux la manière dont les médicaments épigénétiques influencent les modalités de l’expression génique dans ces lignées cellulaires.

« Avant que nous ayons incorporé l’utilisation du Système SOLiD dans nos études d’expression génique des lignées cellulaires cancéreuses, il était difficile de mettre en évidence des gènes dont le niveau d’expression était significativement augmenté ou diminué, » a déclaré le Dr. Shinichi Hashimoto, PhD, professeur assistant dans le département de médecine préventive moléculaire à l’université de Tokyo. « Grâce à la technique extrémité-5' SOLiD, nous avons réussi à identifier des modifications des niveaux d’expression des gènes, même pour ceux qui sont normalement exprimés à de très faibles niveaux. »

Le Système SOLiD va constituer la norme du séquençage de nouvelle génération

Le Système SOLiD est une solution de bout en bout pour l’analyse génétique de nouvelle génération, comprenant unité de séquençage, chimie, cluster informatique et stockage de données. La plate-forme est basée sur le séquençage par ligature et détection d’oligonucléotides. Contrairement aux approches de séquençage utilisant les polymérases, le Système SOLiD utilise une technologie brevetée appelée ‘ligature par étape’, qui génère des données de haute qualité pour les applications telles que le séquençage du génome entier, l’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP), le séquençage microbien, le caryotypage numérique, le séquençage médical, le génotypage, l’expression génique et la découverte de petits ARNm, entre autres.

Le Système SOLiD se distingue des autres plate-formes de séquençage de nouvelle génération par plusieurs attributs, notamment un débit, une évolutivité, une précision et une flexibilité d’applications inégalés. Ce système peut être adapté pour prendre en charge une densité supérieure de séquences par préparation microscopique grâce à l’enrichissement par billes magnétiques. Ces billes font partie intégrante de l’architecture au format en lame ouverte du Système SOLiD, permettant à celui-ci de dépasser les 4 gigabases de données de séquence par passage, dans les laboratoires de développement d’Applied Biosystems. La combinaison du format de lame ouverte, d’enrichissement par billes et des algorithmes procure l’infrastructure permettant de faire évoluer le système pour obtenir un débit encore plus élevé, sans avoir à apporter de modifications significatives à la plate-forme (hardware ou logicielle) actuelle.

Le Système SOLiD bénéficie d’une exactitude d’analyse brute des bases supérieure à 99,94% après codage à 2 bases, un mécanisme faisant la distinction entre les erreurs aléatoires ou systématiques et les polymorphismes d’un seul nucléotide (SNP). Ceci représente une exactitude 5 fois supérieure à toutes les données publiées à ce jour sur d’autres plate-formes de séquençage de nouvelle génération.

La grande exactitude de la plate-forme, combinée à l’analyse des paires de bases, permet de détecter des variations de séquence telles que notamment les SNP, les variations du nombre de copies des gènes, les duplications, inversions, insertions et délétions de base unique. La préparation d’échantillons de paires de bases est une méthode permettant un assemblage très précis des séquences, qui est nécessaire pour l’analyse de génomes complexes tels que le génome humain, celui de la souris et d’autres organismes modèles.

« Le Système SOLiD continue la tradition de commercialisation par Applied Biosystems de technologies innovatrices de séquençage d’ADN, » a déclaré Kim Caple, vice-présidente et directrice général des activités de séquençage de nouvelle génération d’Applied Biosystems. « Nous avons sélectionné la plate-forme technologique pour le Système SOLiD parce que nous avons estimé qu’elle s’avèrera être le système de prédilection pour le séquençage d’ADN de nouvelle génération. Si l’on en croit les réactions que nous avons reçu de la part de clients et de collaborateurs travaillant pour certaines des plus grandes institutions du monde, nous avons la certitude d’avoir développé un système qui aidera les scientifiques à réaliser des associations plus significatives entre la variation génétique et les pathologies. »

Applied Biosystems est un leader mondial du développement et de la commercialisation d’instrumentations, de consommables, de logiciels et de services pour le marché des sciences de la vie. Cette entreprise est le leader du marché des plate-formes de séquençage d’ADN. En plus du Système SOLiD pour le séquençage d’ADN de nouvelle génération, l’entreprise propose une ligne complète de systèmes et de chimies basés sur la technique d’électrophorèse capillaire. À l’heure actuelle, plus de 14 000 analyseurs génétiques signés Applied Biosystems sont activement utilisés et ont contribué au séquençage de plus de 450 génomes complets, avec environ 700 autres génomes en cours de séquençage. L’électrophorèse capillaire constitue une méthode éprouvée d’analyse de séquences et de fragments pour toute une variété d’applications. Le Système SOLiD repousse les limites du séquençage pour permettre le développement de nouvelles applications telles que le re-séquençage à grande échelle, l’expression de l’hypothèse neutre, la méthylation, et les expériences ChIP. Pour certaines applications, ces deux plate-formes seront utilisées en différents points du processus expérimental.

Ces technologies sont toutes supportées par l’un des services les plus complets de l’industrie des sciences de la vie et supportent des organisations de plus de 2 000 employés sur le terrain dans le monde entier, spécialisés dans le conseil aux entreprises et le développement de protocoles, l’optimisation des instruments et l’intégration des données et des applications. Vous trouverez de plus amples informations sur le Système SOLiD sur le site : http://solid.appliedbiosystems.com.

À propos du groupe Applera Corporation et d’Applied Biosystems

Applera Corporation se compose de deux groupes d’exploitation. Le Groupe Applied Biosystems développe et commercialise des instrumentations, consommables, logiciels et services destinés à la communauté scientifique et au marché des sciences de la vie. Ses clients utilisent ces outils pour analyser les acides nucléiques (ADN et ARN), les petites molécules et les protéines, en vue de faire des découvertes scientifiques et de développer de nouveaux médicaments. Les produits proposés par Applied Biosystems répondent aussi aux besoins de certains marchés autres que celui de la recherche en sciences de la vie, que nous appelons les « marchés appliqués. » Parmi ces derniers, on peut citer en exemple les domaines des tests d’identité humaine (tests médico-légaux et de paternité) ; la biosécurité, qui fait référence aux produits nécessaires en réponse à la menace du terrorisme biologique et d’autres dangers biologiques malveillants, accidentels et naturels ; et les essais de qualité et de sécurité, tels que les tests requis pour la fabrication des aliments et des produits pharmaceutiques. Le siège social d’Applied Biosystems se trouve à Foster City, en Californie, et des ventes d’environ 2,1 milliards de dollars américains ont été rapportées pour l’exercice fiscal 2007. Le Groupe Celera est avant tout une entreprise de diagnostic moléculaire qui utilise des plate-formes exclusives de découverte en génomique et en protéomique pour identifier et valider de nouveaux marqueurs diagnostiques ; il est en train de développer des produits de diagnostic basés sur ces marqueurs ainsi que sur d’autres marqueurs connus. Celera conserve une alliance stratégique avec Abbott pour le développement et la commercialisation de produits de diagnostic moléculaires ou à base d’acides nucléiques, et est aussi en train de développer de nouveaux produits de diagnostic à l’extérieur de cette collaboration. Grâce à ses efforts de recherche dans les domaines de la génomique et de la protéomique, Celera découvre et valide par ailleurs des objectifs thérapeutiques, et recherche à engager des partenariats stratégiques en vue de développer des produits thérapeutiques basés sur la découverte de ces objectifs. Vous trouverez des informations concernant Applera Corporation, y compris des rapports et d’autres informations déposées par l’entreprise auprès de la Commission Boursière, sur le site http://www.applera.com, ou en téléphonant au 800.762.6923. Vous trouverez des informations sur Applied Biosystems sur le site http://www.appliedbiosystems.com.

Déclarations prospectives de la part d’Applied Biosystems

Ce communiqué de presse contient des déclarations prospectives. Les déclarations de ce type se reconnaissent généralement à la terminologie utilisée, par exemple, « planifier », « prévoir », « s’attendre à » ou d’autres expressions similaires. Ces déclarations prospectives sont basées sur les attentes actuelles du groupe Applera Corporation. Le Private Securities Litigation Reform Act de 1995 des États-Unis procure une sphère de sécurité pour de telles déclarations prospectives. Pour être conforme aux termes de cette loi, Applera Corporation remarque que ces déclarations prospectives sont soumises à une variété de facteurs qui pourraient faire en sorte que l’expérience et les résultats réels diffèrent de façon importante des résultats anticipés ou autres attentes exprimés dans de telles déclarations. Ces facteurs comprennent, sans s’y limiter : (1) les technologies rapidement changeantes et la dépendance du développement de nouveaux produits et de l’acceptation de ces derniers par les clients ; (2) le risque de difficultés non anticipées associées au développement ultérieur du Système SOLiD™ ; (3) les ventes dépendant des politiques des clients en matière de dépense du capital et de la recherche commanditée par l’État ; (4) les produits Applied Biosystems sont basés sur des technologies complexes, en développement rapide, ce qui a entraîné des recours contentieux toujours en cours à l’encontre d’Applied Biosystems et qui crée un risque constant de procès, d’arbitrages, d’investigations, et d’autres recours contentieux avec des parties privées et des entités gouvernementales, impliquant en particulier des plaintes pour violation de brevets et d’autres droits de propriété intellectuelle et (5) d’autres facteurs qui pourraient être décrits de temps à autre dans les dossiers déposés par le groupe Applera Corporation auprès de la Commission Boursière. Toutes les informations contenues dans ce communiqué de presse sont vraies au moment de sa publication, et Applera ne s’engage aucunement à mettre à jour ces informations, y compris les déclarations prospectives, à moins que la loi ne le prescrive.

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