Pr Philippe DEVILLIER

Publication Commentée

Technologies « omiques » et allergie alimentaire : de la recherche aux futures applications cliniques

Dhondalay GK, Rael E, Acharya S et al. Food allergy and omics. J Allergy Clin Immunol 2018; 141: 20-9.

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Le contexte

Véritable enjeu de santé publique, l’allergie alimentaire (AA) voit sa prévalence augmenter depuis quelques années, les derniers chiffres estimant que près de 5 % des adultes et 8 % des enfants en souffrent. Cette prévalence croissante associée à l’impact de l’AA sur la qualité de vie des patients et de leur entourage soulignent donc la nécessité de développer des méthodes performantes, notamment en termes de diagnostic, prévention et traitement. À ce titre, les avancées technologiques ont donné naissance aux sciences de l’« omique », qui permettent une investigation plus systématique des problèmes biologiques. Avec la diffusion de ces technologies, il est désormais possible d’étudier, caractériser et quantifier simultanément un grand nombre de composants à partir d’un seul échantillon biologique, afin de comprendre leurs interactions et leurs relations. Cette revue fournit donc un aperçu des technologies les plus fréquemment utilisées, notamment pour la recherche dans le domaine de l’AA.

Pr Philippe DEVILLIER

Pharmacologue (Hôpital Foch Suresnes)

Les données

Les technologies « omiques » permettent de générer de grandes quantités d’informations à des niveaux biologiques multiples : du séquençage des gènes à l’expression des protéines, l’exploration du métabolisme, en passant par l’analyse de l’environnement extérieur et du microbiote.
Le tableau ci-dessous présente ces différentes technologiques et leurs apports dans le domaine de l’allergie, notamment l’AA.

Technique « omique »

Définition

Apport(s) dans le domaine de l’allergie

Génomique

Étude des gènes (localisation chromosomique, polymorphismes…)
  • Identification de 2 polymorphismes d’un seul nucléotide associés à l’allergie à l’arachide
    (polymorphisme d’un seul nucléotide : variation d’une seule paire de bases du génome, entre individus d’une même population)
  • Mise en évidence d’une voie de signalisation commune entre l’allergie alimentaire, la dermatite atopique et l’œsophagite éosinophilique

Épigénomique

Étude des changements réversibles épigénétiques qui affectent l’expression des gènes sans modifier la séquence d’ADN
  • Mise en évidence d’une méthylation de l’ADN au niveau du gène FOXP3, impliquée dans l’AA et l’allergie au lait de vache
    (méthylation : ajout d’un groupement méthyle sur un substrat)

Transcriptomique

Caractérisation des ARNs issus de la transcription (expression) des gènes
  • Mise en évidence d’une augmentation de l’expression de certains gènes associés à l’inflammation allergique, accompagnée d’une augmentation de la sécrétion de cytokines (IL-5, IL-9, TNF-α)

Protéomique

Analyse des protéines, à l’échelon cellulaire ou tissulaire, et de leur variation en fonction de la maturation des ARNs et des modifications post-traductionnelles
  • Identification, caractérisation et quantification de plus de 850 allergènes alimentaires
  • Meilleure compréhension des réactions d’allergie croisée

Métabolomique

Identification, caractérisation et quantification des produits du métabolisme (composés de faible poids moléculaires)
  • Mise en évidence de voies métaboliques associées à l’allergie à l’œuf et à l’arachide
  • Identification de métabolites urinaires liés à l’AA pendant la grossesse et la petite enfance

Microbiomique

Analyse de l’identité, de la fréquence et de l’activité des microorganismes pouvant influencer la biologie de l’hôte
  • Mise en évidence de la variation de la composition du microbiote (intestinal, cutané et fécal) chez des patients souffrant d’allergie aux arachides ou au lactose

Exposomique

Analyse des expositions externes non génétiques (stress, style de vie, exposition aux médicaments, pollution…) pouvant influer sur la survenue de maladie
  • Identification de comportements (utilisation d’émollient, allaitement) liés à une réduction de la prévalence de l’AA et de la dermatite atopique

La transcriptomique, l’épigénétique, la protéomique et la métabolomique font partie de la génomique fonctionnelle car ce sont des approches complémentaires du fonctionnement des gènes. Ces nouvelles technologies semblent donc prometteuses et pourraient permettre, à terme, de découvrir des biomarqueurs (pronostiques ou diagnostiques) ou des cibles thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des maladies allergiques en général.

Ce qu’il faut retenir

L’utilisation des technologies « omiques » a explosé avec le développement de techniques d’analyse de dernière génération, telles que les puces à ADN ou les études pangénomiques (sur l’ensemble des gènes d’un même individu), et donnent accès aux différents composants du vivant. Cependant, la masse de données produites génèrent des difficultés en termes de stockage et de protection, mais également concernant l’extraction d’informations pertinentes. Des progrès sont donc attendus dans les domaines techniques et informatiques afin d’optimiser l’analyse et l’utilisation de ces données, avant la mise en place d’essais cliniques et l’utilisation de ces techniques pour l’amélioration de la prise en charge des patients (médecines prédictive et personnalisée).

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