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L’ADN (acide désoxyribonucléique) est la molécule qui porte l’information génétique. On peut le concevoir comme un plan directeur indiquant comment fabriquer et entretenir toutes les cellules et tous les tissus d’un organisme vivant.

L’ADN se trouve dans un compartiment de la cellule appelé noyau, où il est compacté pour former des structures appelées chromosomes. Les humains possèdent 23 paires de chromosomes, qui contiennent tous nos gènes.

L’ADN est constitué d’unités répétées de molécules appelées nucléotides. Les nucléotides contiennent l’une des quatre bases azotées : l’adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G). Ces bases s’assemblent dans différents ordres au sein d’une molécule d’ADN pour former la séquence d’ADN (p. ex. ATGGCC). L’ordre des bases est lu et copié dans une molécule apparentée appelée ARN. Les instructions contenues dans l’ARN servent ensuite à fabriquer des protéines.

Les protéines sont constituées d’acides aminés. Il existe 20 acides aminés différents qui s’assemblent dans différents ordres pour former des protéines uniques.

Les protéines sont les principales ouvrières de nos cellules. Elles accomplissent des activités importantes qui permettent à notre organisme de fonctionner correctement. Les protéines ont différentes fonctions : elles aident à réaliser des réactions chimiques, contrôlent le flux de molécules qui entrent dans les cellules et en sortent, agissent comme des capteurs pour réagir aux changements dans une cellule, et assurent la communication avec les cellules et entre elles.

Certaines protéines déplacent d’autres molécules et d’autres servent d’éléments structuraux à l’intérieur des cellules. Elles influencent largement nos traits physiques et le fonctionnement de notre organisme.

L’ADN contient une immense quantité d’information. Une partie d’une molécule d’ADN peut contenir les instructions pour la couleur des yeux, tandis qu’une autre partie peut contenir celles qui régulent le système immunitaire. Ces portions d’ADN sont appelées gènes. Chaque gène dirige la production d’un ARN spécifique, qui peut mener à la production d’une protéine spécifique influençant un trait. Par exemple, les gènes qui contrôlent la couleur des yeux contiennent les instructions pour fabriquer les protéines qui agissent sur le pigment de vos yeux.

Nous héritons nos gènes de nos parents. Lors de la fécondation, chaque personne reçoit une copie des gènes de sa mère et une copie de ceux de son père. Cela signifie que nous possédons tous deux copies de chaque gène. L’interaction entre les deux produits géniques contribue à déterminer le trait qui en résultera. C’est pourquoi vous pouvez avoir les yeux de votre mère, mais les cheveux de votre père.

Les gènes existent sous des formes ou versions différentes appelées allèles. Par exemple, un gène de la couleur des yeux pourrait avoir deux allèles : brun et bleu. Les allèles sont des formes différentes du même gène; ils occupent donc des emplacements identiques sur les deux chromosomes.

La constitution génétique d’une personne est son génotype, tandis que la caractéristique visible est son phénotype. Si les deux allèles d’un gène sont identiques, la personne est homozygote pour ce trait. Une personne qui possède deux copies de l’allèle des yeux bleus est homozygote pour les yeux bleus, et son phénotype sera probablement une couleur d’yeux bleue. Si les deux allèles sont différents, la personne est hétérozygote pour ce trait. Par exemple, une personne qui possède un allèle des yeux bruns et un allèle des yeux bleus est hétérozygote et, dans ce cas, son phénotype sera probablement une couleur d’yeux brune. De nombreux traits, comme la couleur des yeux, sont influencés par plus d’un gène. En plus du génotype, l’environnement joue aussi un rôle dans le phénotype. Par exemple, l’interaction entre le génotype et la nutrition (environnement) influence la taille (phénotype).

Avec notre environnement, les gènes influencent de nombreux aspects de notre vie, dont notre apparence, notre prédisposition aux maladies et notre réponse aux médicaments.

Une variation génétique survient lorsqu’il y a des changements dans la séquence d’ADN, notamment :

1. Le remplacement d’un nucléotide par un autre
2. La délétion, l’insertion ou l’inversion de nucléotides
3. La translocation d’un segment d’ADN d’un chromosome à un autre

Parfois, les variants génétiques sont dus à un changement d’un seul nucléotide dans la séquence d’ADN. Par exemple, la séquence ATGCGA pourrait devenir ATGCGT. Ces variants sont appelés polymorphismes nucléotidiques simples (SNP). Certains SNP peuvent être hérités ensemble. Cet ensemble de SNP est appelé haplotype. Les SNP et les haplotypes sont utiles aux chercheurs, car ils sont parfois corrélés à la réponse aux médicaments et au risque de maladie.

Un allèle est une forme alternative d’un gène ou d’une séquence d’ADN. Les variations des traits cliniques et des phénotypes sont dites alléliques si elles proviennent de la même séquence génique ou du même locus, et non alléliques si elles proviennent de séquences géniques différentes situées à des loci différents.

L’ensemble spécifique des deux allèles hérités à un locus génétique.

La combinaison d’allèles marqueurs liés (pouvant être des polymorphismes ou des mutations) pour une région donnée de l’ADN sur un même chromosome.

Nom collectif de plusieurs projets lancés en 1986 par le Department of Energy (DOE) des États-Unis afin de créer un ensemble ordonné de segments d’ADN provenant d’emplacements chromosomiques connus, de mettre au point de nouvelles méthodes informatiques pour analyser les données des cartes génétiques et des séquences d’ADN, et de développer de nouvelles techniques et de nouveaux instruments pour détecter et analyser l’ADN. Cet effort national conjoint, dirigé par le DOE et les National Institutes of Health, a été appelé le Projet du génome humain. La première ébauche de la séquence d’ADN du génome humain, fruit des travaux du Projet du génome humain, a été achevée en 2001. Le Projet du génome humain a officiellement pris fin en avril 2003.

Désigne des allèles situés à des loci suffisamment rapprochés pour qu’ils continuent d’être hérités ensemble pendant de nombreuses générations, leur très grande proximité rendant la recombinaison (enjambement) entre eux hautement improbable.

Le site physique occupé sur un chromosome par un gène particulier ou par une autre caractéristique identifiable de la séquence d’ADN.

L’allèle d’un polymorphisme biallélique qui est le moins fréquent dans la population étudiée. La fréquence de l’allèle mineur désigne la proportion du moins courant des deux allèles dans une population (chaque personne portant deux allèles à chaque locus autosomique), allant de moins de 1 % à moins de 50 %.

La combinaison d’une base azotée, d’un sucre à 5 carbones et d’un groupement phosphate formant, par exemple, les A, G, C et T de la séquence d’ADN (DNA).

Étude des gènes liés à la variation, sous contrôle génétique, des réponses aux médicaments.

L’ensemble des caractéristiques observables d’un individu, résultant de l’interaction du génotype avec l’environnement.

Procédé par lequel des segments d’ADN (y compris des copies d’ADN issues de l’ARN) peuvent être amplifiés à l’aide d’oligonucléotides flanquants appelés amorces et de cycles répétés de réplication par l’ADN polymérase.

Différence de séquence d’ADN entre individus pouvant être à l’origine de différences sur le plan de la santé. Les variations génétiques présentes chez plus de 1 % d’une population sont considérées comme des polymorphismes utiles pour l’analyse de liaison génétique. La grande majorité des polymorphismes de l’ADN sont bénins et ne sont associés à aucun phénotype détectable.

Variations de la séquence d’ADN qui surviennent lorsqu’un seul nucléotide (A, T, C ou G) de la séquence du génome est modifié. Les SNP sont les variants les plus abondants du génome humain et la source la plus courante de variation génétique : le génome humain compte plus de 10 millions de SNP, soit une densité d’environ un SNP toutes les 100 bases.

Variants génétiques qui modifient la façon dont un individu métabolise un médicament donné ou y répond.

La pharmacocinétique désigne le devenir des médicaments dans l’organisme : leur entrée, leur passage et leur élimination. Le type de réponse d’un individu à un médicament donné dépend des propriétés pharmacologiques intrinsèques du médicament à son site d’action. Toutefois, la rapidité d’apparition, l’intensité et la durée de la réponse dépendent généralement de paramètres tels que :

1. la vitesse et l’ampleur de l’absorption du médicament à partir de son site d’administration;
2. la vitesse et l’ampleur de la distribution du médicament dans les différents tissus, y compris le site d’action;
3. la vitesse d’élimination du médicament de l’organisme.

La pharmacodynamique se définit comme la réponse de l’organisme au médicament. Elle désigne la relation entre la concentration du médicament au site d’action et les effets qui en résultent, à savoir l’intensité et l’évolution dans le temps de l’effet, ainsi que les effets indésirables.

La pharmacodynamique est influencée par la liaison aux récepteurs et leur sensibilité, les effets post-récepteurs et les interactions chimiques.

La recherche en pharmacogénomique est menée partout dans le monde depuis au moins 50 ans et demeure un secteur scientifique en croissance rapide. La validité des données probantes dans ce domaine peut aller d’un niveau élevé à un niveau faible.

L’importance des gènes, tant dans l’efficacité des médicaments que dans le risque de toxicité, est reconnue par la FDA (Food and Drug Administration) ainsi que par d’autres organismes scientifiques respectés. Pour certains médicaments, le test pharmacogénétique est même obligatoire.

Le Clinical Pharmacogenetic Implementation Consortium (CPIC) et le Dutch Pharmacogenetics Working Group (DPWG) sont deux des institutions scientifiques en pharmacogénomique les plus respectées au monde. Toutes deux ont commencé à valider les recherches pharmacogénomiques pouvant être appliquées chez l’humain.