La protéomique est une discipline en plein essor. Elle étudie l’ensemble des protéines produites dans une cellule. En tant que produit final de l’expression des gènes, les protéines apportent davantage d’informations sur le fonctionnement de ladite cellule que ses gènes (voir encadré). « On ne connait pas les protéines codées par environ 20% des gènes humains, explique Yves Vandenbrouck, chercheur à BIG. Le projet international HPP (Human proteome project) a pour objectif de combler ce vide. Il met en place et anime un effort systématique destiné à confirmer l’existence de ces protéines, déterminer leur abondance, leur distribution, leur localisation intra-cellulaire, etc. »
Yves Vandenbrouck est un acteur majeur de la partie française du projet qui est portée par l’infrastructure ProFI (Proteomics french infrastructure). Dans un premier temps, la France, en collaboration avec la Suisse, a conçu une stratégie bioinformatique d’analyse massive de données protéomiques issues de 40 échantillons humains analysés par spectrométrie de masse. « Puis, en 2016, le consortium franco-suisse a focalisé ses efforts sur une analyse en profondeur du protéome du sperme humain, explique le chercheur. L’utilisation combinée de techniques de fractionnement cellulaire, d’analyse en spectrométrie de masse et de bioinformatique, suivie de validation par spectrométrie de masse ciblée et par immuno-histochimie, a permis d’identifier plus de 5000 protéines dans le spermatozoïde dont 220 jamais détectées auparavant ». Et de conclure : « Les retombées du projet HPP devraient enrichir la compréhension de la biologie humaine et jeter les bases du développement d'applications médicales à visées diagnostique, pronostique et thérapeutique. »
La clique des omiques
Gènes poubelles ou silencieux, épigénétique, …les progrès faits dans le domaine de la génomique ces dernières dizaines d’années ont montré que la carte de nos gènes est très insuffisante pour nous caractériser et prédire notre développement. En effet, un gène s’exprime ou pas (« s’allume ou s’éteint »), suivant son environnement, c’est ce que l’on appelle l’épigénétique. Aussi, un même gène peut donner naissance à des protéines différentes. Or, ce ne sont pas les gènes mais bien les protéines qui font fonctionner nos cellules, et donc notre organisme. Ainsi, après la génomique, un ensemble de sciences «omiques» ont vu le jour pour caractériser au plus près toutes les fonctionnalités d’une cellule. Cela commence par la transcriptomique, qui analyse l’ensemble des ARN messagers issus de la transcription d’un gène. L’étape suivante est la protéomique, qui recense l’ensemble des protéines produites par ces ARNs. La déclinaison des omiques ne s’arrête pas là avec la métabolomique, l’épigénomique, la lipidomique, etc.