Le MICROBIOME décrypté avec ses 10.000 espèces microbiennes

Les études sur le microbiome humain -ou ensemble des génomes des microbes nous colonisant- révèlent que même les personnes en bonne santé diffèrent remarquablement dans les communautés microbiennes qui occupent leur intestin, leur peau ou encore leur vagin. Une grande partie de cette diversité reste inexpliquée, même en prenant en compte des facteurs environnementaux comme le régime alimentaire, l’environnement ou l’exposition microbienne. Le projet sur le microbiome humain, mené par les National Institutes of Health a analysé la cohorte la plus importante de patients pour, au-delà des différences constatées d’un être à l’autre, mieux comprendre comment ces communautés bactériennes affectent la santé humaine et provoquent la maladie. Dans l’édition du 13 juin des revues Nature et PLoS ONE, les chercheurs de près de 80 universités et institutions font ainsi le bilan de 5 années de recherche.

Le corps humain est l’hôte de milliers de milliards de microbes. Une immense variété de communautés microbiennes et leurs gènes (le microbiome) co-existent ainsi, avec des rôles fondamentaux dans la santé humaine et la maladie. Les National Institutes of Health (NIH) ont lancé, en 2007, le Human Microbiome Project (HMP) avec l’objectif d’élaborer des protocoles « métagénomiques », à partir de l’interprétation des types distincts de données métagénomiques recueillies lors de l’analyse génomique de souches de référence isolées des différentes parties du corps humain dont le nez, la bouche, la peau du tube digestif et le vagin.

Plus de 10.000 espèces microbiennes dans le corps humain : Les scientifiques constatent, à partir de l’analyse des microbes de 242 volontaires adultes en bonne santé et la collecte de tissus de 15 sites chez les hommes et 18 chez les femmes, que plus de 10.000 espèces microbiennes occupent le corps humain. Ils estiment que le microbiome fournit plus de gènes qui contribuent à la survie de l’humanité que le génome humain lui-même (soit 8 millions vs 22.000). De nombreux gènes bactériens montrent également leur utilité, pour aider certains processus de base, comme la digestion, par exemple.

Des résultats concrets : Un autre résultat surprenant est que les bactéries peuvent se combattre, les unes les autres, non pas en fonction de leur espèce, mais en fonction du processus métabolique en jeu. Les chercheurs du Collège de médecine Baylor, qui ont comparé les changements dans le microbiome vaginal de 24 femmes enceintes avec celui de 60 femmes non enceintes, constatent une moindre diversité des espèces chez les femmes enceintes suggérant une évolution du microbiome vaginal pour préparer un « héritage » sain pour le nouveau-né. Autre exemple de résultats, dans une étude publiée dans l’édition du 12 juin de la revue PLoS ONE, les chercheurs montrent, par le séquençage de 176 prélèvements nasopharyngés et d’échantillons de plasma chez des enfants, générant une moyenne de 4,6 millions de séquences par échantillon, qu’une fièvre inexpliquée chez l’enfant est associée à toute une gamme, précise, de pathogènes viraux. Leur étude va contribuer à améliorer le traitement médical des enfants atteints de fièvre et très probablement, d’éviter, dans un grand nombre de cas, un traitement antibiotique pour ces enfants atteints d’infections virales.

A la clé, des applications cliniques concrètes : Aujourd’hui, le Human Microbiome Project (HMP) a permis d’identifier, selon les auteurs, de 81% à 99% des familles d’enzymes et de configurations de communautés microbiennes chez l’individu « sain ». Ces résultats ont permis de délimiter la gamme de configurations structurelles et fonctionnelles normales des communautés microbiennes d’une population en bonne santé, ce qui ouvre de nombreuses applications en épidémiologie, en écologie et en recherche translationnelle, c’est-à-dire dans des applications cliniques concrètes.

Sources : NIH Human Microbiome Project

Nature 2012 Jun 13;486(7402):215-21. doi: 10.1038/nature11209 A framework for human microbiome research

Nature 2012 Jun 13;486(7402):207-14. doi: 10.1038/nature11234 Structure, function and diversity of the healthy human microbiome

PloS ONE 2012;7(6):e27735. 2012 Jun 13 Sequence analysis of the human virome in febrile and afebrile children

PloS ONE 2012;7(6):e36466 2012 Jun 13A metagenomic approach to characterization of the vaginal microbiome signature in pregnancy