Publication du premier catalogue de gènes vaginaux humains non redondants

Les chercheurs de l'Institut des sciences du génome (IGS) de l'Université du Maryland School of Medicine (UMSOM) ont créé le premier catalogue de gènes qui composent la communauté des microbes, qui habitent le vagin humain. Le catalogue, appelé catalogue de gènes vaginaux humains non redondants (VIRGO), a récemment été publié en tant que ressource publique pouvant être utilisée par les chercheurs pour faciliter une compréhension plus approfondie du rôle des micro-organismes vaginaux dans la santé des femmes et pour développer potentiellement de futurs traitements pour certaines conditions gynécologiques.

Une étude de l'IGS décrivant le développement de VIRGO et démontrant son utilité dans la recherche a été publiée aujourd'hui dans Communication Nature .

"La valeur de VIRGO est qu'il fonctionne à la fois comme un référentiel central et un outil hautement évolutif pour des caractérisation précise des microbiomes vaginaux, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Bing Ma, Doctorat, Chercheur associé au Département de microbiologie et d'immunologie de l'Institut des sciences du génome (IGS) de l'UMSOM. "VIRGO est particulièrement utile pour les utilisateurs ayant des compétences informatiques limitées, qui veulent analyser un grand volume de données de séquençage et avec un accès à une infrastructure informatique limitée."

La communauté de microbes (microbiote) qui habite le vagin humain joue un rôle essentiel dans la santé et les maladies, mais les connaissances actuelles sur la diversité génétique et fonctionnelle des microbiomes sont encore limitées. Les scientifiques savent que les microbiomes vaginaux optimaux sont le plus souvent dominés par une ou plusieurs espèces de Lactobacillus, dont Lactobacillus crispatus, L. gasseri et L. jensenii. La recherche suggère que ces bactéries bénéfiques produisent de grandes quantités d'acide lactique conduisant à un environnement acide qui protège contre les infections nocives. Les chercheurs veulent en savoir plus, cependant, sur la façon dont ces bactéries contribuent à la santé et à la maladie d'une femme.

VIRGO pourrait faciliter cet objectif avec près d'un million de gènes au catalogue, chacun annoté du nom de la bactérie qui le porte et de sa fonction, permettant une composition et une caractérisation fonctionnelle des microbiomes vaginaux. Les chercheurs estiment que VIRGO contient plus de 95 pour cent de tous les gènes trouvés dans les microbiomes vaginaux. VIRGO est donc complet et l'équipe d'étude a montré qu'il est applicable aux populations d'Amérique du Nord, Afrique et Asie. Finalement, VIRGO et son cadre analytique associé faciliteront et normaliseront l'analyse et l'interprétation de grands ensembles de données méta-génomiques et méta-transcriptomiques. VIRGO et ses fichiers associés sont disponibles gratuitement sur ce site Web.

La ressource a été construite à l'aide d'une combinaison de métagénomes séquencés à l'IGS et de génomes d'isolats bactériens urogénitaux en partie téléchargés à partir de référentiels publics. Le séquençage a été effectué par Maryland Genomics, qui fait partie de l'IGS et composé du Centre de ressources génomiques (GRC), Centre de ressources informatiques (IRC) et le Microbiome Service Laboratory (MSL). Des stratégies analytiques innovantes ont été appliquées pour développer VIRGO, en tirant parti de l'infrastructure informatique et de l'expertise du groupe IGS Microbiome.

VIRGO facilitera l'analyse des données désormais communes aux études sur le microbiome et fournira un aperçu complet de l'appartenance microbienne, fonction, et la perspective écologique du microbiome vaginal."

Michel France, Doctorat, Chercheur postdoctoral à l'Institut des sciences du génome (IGS) de l'UMSOM, et co-auteur de l'étude

L'équipe a démontré la puissance de VIRGO en analysant plus de 1, 500 métagénomes vaginaux. Ce faisant, l'équipe de recherche a découvert que les bactéries vaginales sont génétiquement plus diversifiées qu'on ne le pensait à l'origine, ce qui signifie que les femmes portent chacune leur propre version personnalisée de ces bactéries. Plus important, ils ont découvert que le microbiote vaginal optimal dominé par les espèces de Lactobacillus est en fait constitué de plusieurs souches de la même espèce. Chaque souche apporte une fonction unique à la communauté, et la combinaison de ces souches est ce qui définit la force des propriétés protectrices du microbiote vaginal optimal.

"Cette découverte est une découverte qui change de paradigme, car il éloigne le champ de l'idée qu'une seule souche de Lactobacillus est responsable d'un microbiome optimal, " dit Jacques Ravel, Doctorat, Professeur de Microbiologie et Immunologie, Directeur associé et scientifique principal à l'Institut des sciences du génome (IGS) de l'UMSOM.

Alors que les chercheurs de l'IGS continueront de mettre à jour et d'étendre VIRGO, ils approfondiront leur compréhension du rôle joué par le microbiome vaginal dans des conditions telles que la vaginose bactérienne, les infections sexuellement transmissibles et les issues obstétricales défavorables, y compris l'accouchement prématuré. Leurs recherches sont financées par le National Institute of Health (NIH), Institut national de recherche en sciences infirmières (INNR), Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID), et la Fondation Bill et Melinda Gates.

"Des efforts importants sont en cours par la faculté de l'UMSOM pour traduire notre compréhension croissante des communautés microbiennes associées à l'homme en biomarqueurs et traitements cliniques, " a déclaré le doyen de l'UMSOM E. Albert Reece, MARYLAND, Doctorat, MBA, qui est également Vice-Président Exécutif des Affaires Médicales, Université du Maryland et professeur distingué John Z. et Akiko K. Bowers. "Cette recherche révolutionnaire fournit de puissants, des outils accessibles au public pour les chercheurs qui s'attaquent aux principaux problèmes de santé des femmes. »

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