Dans un simple tube de sang se cachent parfois les clés pour comprendre une maladie rare, choisir le traitement le plus ciblé contre un cancer ou intervenir avant qu’une pathologie dégénérative ne progresse. Cela passe par le séquençage de l’ADN, qui consiste à lire l’enchaînement des « lettres » composant le génome humain — ce programme biologique de trois milliards de caractères qui recèle en partie les clés de notre santé.
Pour séquencer notre ADN, les laboratoires de génétique hospitaliers dont celui du CHU, utilisent des séquenceurs dits de deuxième génération : ces appareils sont capables de lire simultanément des millions de courts fragments d’ADN — de l’ordre de 150 à 300 caractères — avant de les assembler informatiquement comme les pièces d’un puzzle. Cette technique, appelée Next Generation Sequencing (NGS), a transformé la médecine génomique et reste la technologie de référence actuelle ; elle atteint aujourd’hui ses limites : certaines régions du génome, en particulier les zones répétitives ou structurellement complexes, restent difficiles à interpréter avec précision lorsqu’on ne dispose que de petits morceaux.
A l’inverse, le séquençage de troisième génération « Long-read » surmonte cette limite en lisant de manière continue de très longues molécules d’ADN ou d’acide ribonucléique messager (ARN)— de plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers de « lettres ». Cette capacité de lecture d’un seul tenant, offre un accès direct aux régions génomiques complexes jusqu’ici hors de portée et permet de détecter des anomalies structurelles. Lire le génome en entier constitue donc un bond technologique majeur.
« Cette nouvelle technologie change fondamentalement ce que nous sommes capables de voir dans le génome. Jusqu’à présent, avec le séquençage classique, on reconstituait par déduction : c’était un peu comme lire un texte dont certains mots auraient été effacés. Avec le long-read, on lit le texte en entier. Des anomalies complexes qui nous échappaient jusqu’ici deviennent lisibles. C’est un saut qualitatif considérable pour le diagnostic. Grâce au soutien du Fonds Nominoë, nous allons pouvoir mettre cette innovation au service des patients bretons et accélérer l’accès à des diagnostics jusqu’ici difficiles à établir. », explique le Dr Houda Hamdi-Rozé, cheffe du service de Génétique Moléculaire et Génomique au CHU de Rennes
Soigner mieux, comprendre plus
Ces avancées ouvrent de nouvelles perspectives dans des domaines aussi variés que les maladies héréditaires, le cancer, les infections microbiennes, l’analyse de l’activité des gènes et les mécanismes qui les régulent. Par exemple, les 9 % du génome humain qualifiés de « dark génome », totalement inaccessibles aux techniques de séquençage conventionnelles, deviennent explorables.
Au-delà de la séquence ADN elle-même, il devient également possible de lire en une seule analyse les signaux qui contrôlent de quelle manière les gènes s’activent ou s’éteignent (méthylation) — une dimension invisible aux technologies de séquençage actuelles pourtant déterminante dans de nombreuses maladies.1
La technologie Nanopore retenue ouvre une capacité d’analyse considérable : près de 1 500 génomes complets pourront être séquencés chaque année. En oncologie, l’équipement permettra également le traitement d’environ 2 000 prélèvements annuels issus de patients atteints de cancer — qu’il s’agisse d’analyser directement la tumeur ou de détecter de l’ADN tumoral circulant dans le sang, une technique dite de « biopsie liquide »2 . Mais c’est sur le terrain de la rapidité que cette technologie marque une rupture décisive. Un résultat peut désormais être obtenu en moins de deux heures à partir de la réalisation du prélèvement — un délai sans précédent qui change concrètement la donne, jusqu’à permettre de classifier une tumeur en cours d’intervention chirurgicale.
« Grâce au Long-read, un résultat peut être obtenu en moins de deux heures à partir de la réalisation du prélèvement. En cancérologie notamment, cette vélocité rend possible la classification d’une tumeur en per-opératoire, c’est-à- dire pendant l’intervention chirurgicale elle-même, avec un impact direct sur les décisions prises en salle d’opération par le chirurgien.» Pr. Marie-Dominique Galibert, cheffe du Pôle Biologie au CHU de Rennes
Des bénéfices pour les patients
Aujourd’hui, 80 % des prélèvements analysés sur la plateforme de génomique du CHU de Rennes proviennent de patients bretons. L’acquisition du séquençage Long-Read élargit ainsi les capacités diagnostiques du CHU au bénéfice direct de leur prise en charge dans plusieurs grandes spécialités médicales.
Pour les patients atteints de maladies rares, qui errent parfois plusieurs années avant qu’un diagnostic ne soit posé, le séquenceur Long-read permet de résoudre des cas qui résistaient aux techniques conventionnelles permettant une augmentation du taux de diagnostic entre 5 et 17 % sur les situations les plus complexes. Des pathologies comme le syndrome de l’X fragile3 , les myopathies héréditaires ou certaines épilepsies génétiques, difficilement caractérisées en séquençage short-read, deviennent enfin lisibles.
En oncologie, la technologie permet d’identifier avec précision le type de tumeur et ses caractéristiques moléculaires, y compris à partir d’une simple prise de sang sans biopsie chirurgicale. Grâce notamment à un accès facilité aux signatures épigénétiques des tumeurs, elle ouvre la voie à des traitements mieux ciblés et à un dépistage plus précoce pour certains cancers comme celui du poumon, et à une caractérisation plus précise et plus rapide pour les sarcomes ou les tumeurs cérébrales — avec un potentiel croissant pour de nombreux autres cancers.
Dans le domaine de la santé de la femme et de la reproduction, elle permet de rechercher en une seule analyse l’ensemble des anomalies génétiques impliquées dans des pathologies comme l’insuffisance ovarienne prématurée, les malformations utérines ou certains autres troubles du développement génital, là où plusieurs examens distincts étaient jusqu’ici nécessaires.
En microbiologie, la rapidité d’identification des agents infectieux émergents ou résistants aux antibiotiques change la donne, notamment face aux bactéries multirésistantes en milieu hospitalier. Certains virus détectables par génomique, comme le papillomavirus (HPV) ou le virus d’Epstein-Barr, sont par ailleurs impliqués dans le développement de certains cancers.
Enfin, en lisant simultanément la séquence ADN et les signaux épigénétiques qui régulent l’activité des gènes, cette technologie ouvre un champ d’investigation inédit pour la recherche clinique, avec des retombées attendues sur la compréhension de maladies comme Alzheimer, Parkinson ou certaines formes de diabète génétique.
Une acquisition au coeur de la stratégie génomique du CHU de Rennes
Par cette acquisition, le CHU de Rennes rejoint le cercle restreint des cinq établissements français (CHU de Rouen, d’Orléans, de Toulouse, des Hospices Civils de Lyon, de l’AP-HP) disposant de cette technologie de séquençage Long-read à haut débit et renforce son positionnement comme pôle de référence national en génomique clinique avancée au bénéfice de l’ensemble des patients bretons.
Indispensable aux soins, l’acquisition de cet équipement constitue également un levier stratégique pour la recherche et le positionnement du CHU de Rennes dans les réseaux scientifiques nationaux et européens. En oncologie notamment, les premières analyses réalisées sur des échantillons de tumeurs cérébrales ont donné des résultats suffisamment probants pour faire l’objet d’une communication scientifique et de soumissions à des congrès spécialisés, une première étape vers la reconnaissance de cette approche par la communauté médicale.
Cet investissement s’inscrit dans une feuille de route stratégique plus large. Les trois services de génétique du CHU — Génétique Clinique, Génétique Moléculaire et Génomique, Cytogénétique et Biologie Cellulaire — se sont fixé des objectifs communs à cinq ans : réduire l’errance diagnostique, étendre l’offre en oncogénétique et en génétique somatique des cancers solides, renforcer la prise en charge des maladies rares et se préparer à l’essor des tests génétiques en population générale. Le long-read est l’un des outils clés de cette ambition.
Sur le plan national, le contexte est favorable : le Plan National Maladies Rares 4, lancé en 2025, fait explicitement du séquenceur Long-read une priorité diagnostique. A plus grande échelle, le CHU ambitionne de mettre sa plateforme à disposition d’équipes de recherche académiques et industrielles à l’échelle européenne, dans le cadre du projet TEF-Health5 . Une ouverture qui s’inscrit dans la dynamique portée par la FHU GENOMEDS et le réseau international ELRIN, qui vise à mutualiser les expertises et harmoniser les pratiques des laboratoires spécialisés autour de cette technologie.
Le coût total du projet — séquenceur, consommables et adaptation de l’infrastructure informatique — est de l’ordre de 900 000 euros sur trois ans. Cet engagement s’inscrit dans la mission de Nominoë : soutenir l’innovation médicale au service des patients du CHU de Rennes. Depuis sa création, le Fonds Nominoë a financé plus de 60 projets innovants, représentant près de 8 millions d’euros investis pour accélérer l’innovation médicale et améliorer le quotidien des patients à l’hôpital.
La rédaction avec le CHU de Rennes
