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Source de l’image : MGI
À mesure que notre compréhension du VIH s’améliore, la conscience de la stigmatisation et des inégalités qui y sont associées s’accroît également. Chaque année, à l’occasion de la Journée zéro stigmatisation liée au VIH (21 juillet), journée de commémoration en l’honneur de Prudence Mabele, la première Sud-Africaine noire à divulguer publiquement sa séropositivité, le monde s’unit pour agir contre la stigmatisation liée au VIH et combattre ses effets. Grâce à des initiatives comme celle-ci du SAMRC et de l’UKZN, davantage d’individus et de communautés seront habilités à dépasser les étiquettes et à redéfinir les discours sur le VIH.
Le secret du contrôleur d’élite du VIH
Selon la dernière enquête du Human Sciences Research Council, il y avait environ 7,8 millions de personnes infectées par le VIH en Afrique du Sud en 2022, soit le nombre absolu de personnes infectées par le VIH le plus élevé au monde. Pourtant, malgré la plus grande diversité génétique au monde, les séquences du génome humain africain représentent le moindre de tous les génomes humains séquencés dans le monde. Il existe un besoin urgent de tirer parti de la génomique pour soutenir et étendre les programmes d’intervention ciblés afin de fournir un traitement efficace à davantage de personnes vivant avec le VIH.
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Les « contrôleurs d’élite » (CE), un groupe rare d’individus séropositifs au VIH-1 dont le système immunitaire semble être capable de supprimer le développement de l’infection sans prendre d’antirétroviraux (ARV), sont particulièrement intéressants dans l’enquête mondiale sur le VIH. Pour 200 personnes séropositives, environ une est susceptible d’être un contrôleur d’élite (0,5 %). En Afrique du Sud, où le taux d’infection par le VIH est élevé, la prévalence des CE semble également plus élevée. En « démasquant » les secrets des CE grâce à la recherche, des indices peuvent être découverts et potentiellement de nouvelles thérapies peuvent être développées qui bénéficieront à des groupes plus larges de personnes vivant avec la maladie.
La promesse de la technologie génomique de MGI
Pour identifier le polymorphisme et les mutations chez les individus d’ascendance africaine et comprendre leur lien avec la progression de la maladie du VIH, les Drs. Veron Ramsuran, professeur agrégé à l’UKZN, et le professeur Thumbi Ndung’u, directeur des sciences fondamentales et translationnelles à l’Institut africain de recherche en santé, se sont associés au SAMRC, au MGI et aux cliniques sud-africaines locales en 2019 pour développer ses plus de 20 années de travail dans Faire passer la recherche sur la CE à un niveau supérieur grâce au séquençage du génome entier (WGS).
“Le projet sur le génome hôte du VIH a été lancé en même temps que nous ouvrions le Centre de génomique africain du SAMRC au Cap avec le soutien de MGI”, a déclaré Rizwana Mia, co-chercheuse du projet, également co-fondatrice du Centre de génomique du SAMRC et directrice principale du programme à médecine de précision au SAMRC. « Dans le cadre de ce partenariat, MGI a introduit un flux de travail de séquençage à haut débit et nous a soutenu avec une conception d’infrastructure dédiée et à grande échelle dans notre laboratoire. Cela s’est produit à une époque où il n’existait pas de véritable infrastructure pour le séquençage de nouvelle génération à grande échelle en Afrique.
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« Plus important encore, en augmentant nos opérations de laboratoire, nous espérons développer la recherche génomique pour répondre à ce quadruple fardeau de morbidité auquel l’Afrique du Sud est confrontée », a expliqué Mia. « Notre projet étudie une cohorte unique de patients qui contrôlent le virus du VIH afin de déterminer comment le virus est contrôlé. la maladie progresse et quels mécanismes contrôlés par l’hôte pour le contrôle immunitaire inné existent. « De plus, nous avons inclus des groupes familiaux pour mieux comprendre la relation entre les patients pédiatriques sans progression et leurs parents également séropositifs et pour découvrir des différences génétiques qui peuvent contribuer au contrôle immunitaire de l’hôte contre le VIH. »
La technologie, les plates-formes et les flux de travail de séquençage DNBSEQä hautement efficaces et avancés de MGI jouent un rôle crucial dans le projet. Grâce à la grande précision, au délai d’exécution rapide et à la rentabilité élevée du DNBSEQ, les chercheurs peuvent générer des données de haute qualité pour analyser différents génotypes du VIH et identifier les mécanismes immunologiques potentiels associés aux CE. En fait, grâce à des efforts collaboratifs, l’équipe a réalisé des progrès significatifs dans la découverte d’informations génétiques cruciales pour l’étude des CE.
“En utilisant de nouvelles données de séquençage du génome entier, nous avons identifié de nouveaux gènes et polymorphismes qui jouent un rôle dans la maladie liée au VIH”, a déclaré le Dr. Veron Ramsuran, chercheur principal du HIV Host Genome Project. « Traditionnellement, il existe une liste de mutations ou de gènes connus pour être associés au VIH. Cependant, celles-ci reposent en grande partie sur des études menées auprès des populations caucasiennes. Notre recherche sur le VIH élargit le bassin général de connaissances sur les personnes d’ascendance africaine et contribuera ainsi à de nouveaux traitements et à de nouvelles options de vaccination.
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“Il est également important de comprendre comment les médicaments affectent les individus”, a ajouté Ramsuran. « Nous avons découvert par le passé que certains polymorphismes étaient liés au métabolisme des médicaments dans les gènes. En nous appuyant sur cette compréhension des médicaments combinée à la génétique de l’individu, nous pouvons développer des outils prédictifs pour informer les médecins sur le type ou la posologie du médicament en fonction de la présence du polymorphisme, permettant ainsi un métabolisme plus rapide du médicament.
La clé pour comprendre le génome humain sud-africain
Grâce à l’infrastructure et au soutien technique de MGI, le SAMRC a affiné la science de la génomique pour la médecine personnalisée parallèlement au VIH, au profit du pool génétique diversifié de l’Afrique. En particulier, la création du Centre de génomique SAMRC en 2019, la première installation de séquençage du génome à haut débit sur le continent, a renforcé la capacité de l’Afrique du Sud à séquencer, analyser et stocker les génomes humains, ouvrant ainsi un nouveau niveau de recherche de pointe.
Dans le cadre de cette collaboration, le SAMRC a également séquencé la toute première espèce végétale pour le projet African BioGenome en 2023 à l’aide du séquenceur de paillasse polyvalent DNBSEQ-G400* de MGI et de la technologie de lecture de fragments longs à tube unique (stLFR). En promouvant les applications de ses plateformes en génomique agricole, MGI a également contribué à améliorer la conservation de la biodiversité, la sécurité alimentaire et la santé environnementale à travers l’Afrique.
Heureusement, la recherche sur les maladies africaines se poursuit au-delà de ce stade. Le projet VIH Host Genome a jeté les bases de l’ambitieux projet national 110K Human Genome. Cette étude démographique à grande échelle impliquera 110 000 participants de la population sud-africaine. L’objectif est d’en apprendre davantage sur leur diversité génomique, de relever divers défis de santé et d’ouvrir la voie à une médecine personnalisée dans le pays. En outre, les données collectées seront intégrées dans une base de données nationale sur la population afin d’améliorer les résultats de la recherche et d’approfondir la compréhension des maladies en Afrique.
Compte tenu de la diversité de la population de l’Afrique du Sud, des données limitées sur la génomique humaine et du fardeau sanitaire important de maladies telles que le VIH, il est important de comprendre la pathogenèse et les mutations inhérentes pour mettre en œuvre des traitements ciblés et des programmes de santé publique. Grâce à ses coûts de séquençage inférieurs, ses données de haute qualité et ses flux de travail tout-en-un efficaces, MGI fera progresser davantage l’étude des phénotypes rares du VIH, ce qui est prometteur pour le développement d’interventions et de remèdes ciblés – pas seulement pour le VIH. mais bien d’autres maladies.
“L’étude de la variation génétique et de son impact sur le VIH est cruciale car elle mettra en lumière certaines des meilleures réponses immunitaires pouvant être générées contre le virus VIH”, a expliqué le professeur Thumbi Ndung’u, chercheur principal de plusieurs de ces études de cohorte. du projet. « En effet, ces connaissances seront largement applicables et pourraient avoir des implications sur d’autres maladies – infectieuses et non infectieuses – et sur leurs interventions médicamenteuses. Cela garantira que les Africains, comme tout le monde, seront au centre du développement de médicaments et de vaccins.
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En juin de cette année, MGI a présenté son Ensemble de génotypage du VIH-1 et de détection de la résistance aux médicaments sur ses séquenceurs portables bas débit DNBSEQ-E25 et moyen-bas DNBSEQ-G99. Ce package combine le séquençage profond pour détecter les mutations basse fréquence associées à la résistance aux médicaments. Combiné aux systèmes automatisés de préparation d’échantillons de MGI et au logiciel HIV-Genome Pro, les utilisateurs bénéficient d’un outil rationalisé qui permet une détection rapide et précise du VIH-1, une analyse de la résistance aux médicaments, l’assemblage du génome, la détection des mutations et le suivi de l’évolution.
Le processus est extrêmement efficace puisque le DNBSEQ-E25 traite jusqu’à 16 échantillons de rapports d’ARN en 28,5 heures, tandis que le DNBSEQ-G99 peut traiter jusqu’à 120 échantillons en seulement 24 heures.
Pour plus de détails sur ce projet de recherche révolutionnaire sur le VIH, regardez cette vidéo détaillée réalisée en collaboration avec Médias personnalisés de Nature Research.
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