En bref
Le séquençage de nouvelle génération (SNG) est une technique qui permet de déterminer rapidement une partie complète ou spécifique d’un génome (à savoir, la composition génétique complète d’un organisme), grâce à la caractérisation en parallèle de multiples séquences d’ADN. Cette technique permet également d’identifier rapidement des agents pathogènes (à savoir les agents responsables des maladies comme les bactéries, les germes, etc.) grâce à leurs informations génétiques. Elle permet ainsi une réponse plus efficace à une large gamme de menaces de maladie transmissible. C’est pourquoi Sciensano a intégré cette technologie essentielle dans ses laboratoires et investi dans l’infrastructure informatique et l’expertise nécessaires pour gérer, analyser et interpréter à temps les importants jeux de données générés par le SNG. Ce projet a permis d’intégrer des technologies de pointe comme le SNG, à la fois dans la surveillance de routine et les cas d’urgence en vue de soutenir une politique de santé publique proactive au profit de tous les citoyens.
Description du projet
Les technologies de séquençage de nouvelle génération (SNG) devraient jouer un rôle primordial dans la surveillance des agents pathogènes et les recherches relatives au foyer grâce à un potentiel inédit de caractérisation des agents pathogènes sur la base de leurs informations génétiques. Alors que le séquençage de génome complet (SGC) est communément utilisé à des fins de recherche, sa mise en œuvre dans la routine de caractérisation des agents pathogènes au sein des laboratoires de contrôle demeure un défi. Premièrement, les laboratoires de contrôle (LNR et CRN) doivent acquérir ces technologies essentielles et investir dans l’l’infrastructure informatique et l’expertise nécessaires en bioinformatique pour gérer, analyser et interpréter à temps les importants jeux de données générés. Deuxièmement, lorsqu’une nouvelle technologie est mise en œuvre à des fins de routine, des critères d’harmonisation comprenant la validation de la méthode sur la base de critères de performance minimaux doivent être considérés, en plus du développement initial et de l’optimisation.
C’est pourquoi ce projet a été lancé par Sciensano afin d’introduire les technologies de SNG dans notre pratique de santé publique, et plus particulièrement dans les laboratoires de contrôle.
Séquençage à l’aide d’un instrument Illumina MiSEQ
Au niveau du laboratoire humide, la plateforme biotechnologique de notre service Activités transversales en génomique appliquée (ATGA) a acquis un instrument Illumina MiSEQ. Au cours de ce projet, des procédures opérationnelles standard ont été élaborées et validées en profondeur pour le séquençage de bibliothèques d’ADN préparées à l’aide de Nextera XT à partir du contenu génomique d’un agent pathogène. En conséquence, tous les jeux de données FASTQ obtenus sont désormais validés selon des critères d’acceptation pour les paramètres sélectionnés par rapport au niveau de qualité de l’analyse et de l’échantillon et seront transmis aux laboratoires de contrôle accrédités ISO17025de Sciensano dans le courant de l’année 2019.
Création d’une expertise et d’une infrastructure bioinformatiques dédiées
La plateforme bioinformatique au sein de notre service Activités transversales en génomique appliquée (ATGA) a également recruté une équipe de bioinformaticiens et un ingénieur logiciel afin de créer l’infrastructure et des outils bio-informatiques dédiés pour analyser les données de SNG en mettant l’accent sur des outils conviviaux (push-button pipelines) destinés à être utilisés dans le cadre de la routine par les laboratoires de contrôle de Sciensano. Les pipelines sont développés pour l’analyse de routine de plusieurs agents pathogènes isolés intéressants (Neisseria meningitidis, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, influenza, Mycobacterium tuberculosis, etc.) afin de fournir une alternative fondée sur le SGC aux techniques de typage et de caractérisation moléculaire généralement utilisées. Ces pipelines utilisent des données SGC Illumina pour réaliser différentes tâches comme le contrôle de qualité automatique, la nouvelle assemblée, la caractérisation de la résistance antimicrobienne et le typage selon des systèmes et standards utilisés à l’échelle internationale, tandis que des critères de performance comme la répétabilité, la reproductibilité et la précision ont également été validés.
Ce projet a démontré la valeur ajoutée et la faisabilité de l’utilisation du SGC dans le but d’être adapté et intégré à la routine utilisée à la fois pour les cas de surveillance et d’urgence afin de soutenir une politique de santé publique proactive. Ce projet a également facilité l’intégration de Sciensano dans de nouveaux réseaux internationaux et le développement de nouvelles possibilités de projet de recherche grâce à des subventions internes et externes.
