AlphaGenome Atlas prédit les effets de toutes les 9 milliards de variantes d’ADN humaines

Google DeepMind a présenté AlphaGenome Atlas le 8 septembre 2026, une plateforme contenant les effets moléculaires prédits pour les 9 milliards de variantes d’ADN à un seul nucléotide possibles dans le génome humain, accompagnée d’un nouveau score de classement des variantes et d’un article technique compagnon.

La ressource est construite en précalculant les prédictions d’AlphaGenome, le modèle séquence‑à‑fonction du laboratoire, sur l’ensemble du génome plutôt qu’en exécutant le modèle variante par variante. L’annonce de DeepMind décrit l’Atlas comme le catalogue le plus complet de la manière dont les mutations génétiques affectent la biologie moléculaire. Le jeu de données résultant représente environ 1 pétaoctet, ce que l’entreprise affirme être plus de 30 fois plus grand que la Base de données AlphaFold qu’elle a étendue en 2022.

Ce que contient l’Atlas

Selon l’article technique, l’équipe a réalisé une mutagenèse de saturation in silico sur l’ensemble du génome humain, générant des prédictions pour chaque variante possible d’un seul nucléotide dans l’assemblage de référence hg38 ainsi que plus de 100 millions d’in insertions et de délétions observées dans les ensembles de données populationnels gnomAD, UK Biobank et All of Us. Chaque variante comporte en moyenne 27 000 prédictions scalaires spécifiques à chaque expérience, couvrant des centaines de types cellulaires et de tissus humains et murins.

En parallèle des prédictions brutes, DeepMind a publié le score AlphaGenome Variant Impact (AVI), qui condense les prédictions d’AlphaGenome et d’AlphaMissense avec des caractéristiques de conservation et de perte de fonction protéique en un seul nombre par variante. Chaque score AVI est associé à des attributions de caractéristiques qui le décomposent en processus moléculaires sous‑jacent, tels que l’épissage de l’ARN ou l’expression génique. L’Atlas comprend également un recueil de 2 601 motifs récurrents de séquences d’ADN, les « mots » régulateurs du génome, avec leurs positions cartographiées selon les types cellulaires. DeepMind indique que le score AVI fonctionne tant sur les régions codantes, qui représentent environ 2 % du génome, que sur les 98 % non codantes, et l’article rapporte des performances de pointe sur les évaluations de pathogénicité des variantes et les benchmarks de maladies rares, avec les gains les plus forts sur les variantes non codantes.

Applications de recherche précoce

DeepMind indique que des collaborateurs externes ont déjà utilisé la ressource. En collaboration avec le consortium GREGoR, Laura Covill et Anne O’Donnell‑Luria du Broad Institute ont appliqué le score AVI à des cas de maladies rares non résolus et ont priorisé une variante intronique profonde dans le gène DNM1, fortement lié à une encéphalopathie épileptique. Les prédictions sous‑jacentes d’AlphaGenome ont montré que la variante créait un site d’épissage cryptique spécifique au cerveau, prolongeant la protéine résultante de 13 acides aminés, et l’article rapporte que des criblages expérimentaux ont validé la prédiction et identifié des variantes voisines aux effets similaires, soutenant une classification « probablement pathogène ».

À l’Université d’Exeter, le boursier du Medical Research Council Gareth Hawkes a appliqué l’Atlas aux données de génome complet de plus de 54 000 participants du UK Biobank. En regroupant les variantes rares selon leurs effets moléculaires prédits, Hawkes a découvert 22 % d’associations génétiques non codantes supplémentaires avec les niveaux de protéines circulantes, qui auraient autrement été indétectables, identifiant des variantes régulatrices affectant des protéines telles que PLA2G7, liée au vieillissement, et EGLN1, capteur cellulaire d’oxygène. En se concentrant sur le 1 % des variantes non codantes que l’Atlas prédit comme les plus impactantes, il a également identifié 19 régions génétiques associées à l’indice de masse corporelle. Au Stowers Institute for Medical Research, Julia Zeitlinger et Melanie Weilert ont utilisé la ressource de motifs pour classer quels facteurs de transcription n’influencent que l’accessibilité de l’ADN versus ceux qui peuvent également activer ou désactiver des gènes.

Disponibilité et limites déclarées

Le site web AlphaGenome Atlas est ouvert à une utilisation de recherche non commerciale à partir du 8 septembre 2026, parallèlement à l’API AlphaGenome et à une compétence dans Google Antigravity, la plateforme de développement agentique de l’entreprise. DeepMind a indiqué qu’un accès commercial sur Google Cloud sera disponible prochainement, et l’article technique précise qu’un téléchargement statique des scores AVI est concédé sous licence permissive pour une utilisation commerciale et non commerciale.

Les auteurs déclarent dans l’article que l’Atlas et le score AVI sont des outils de recherche qui prédisent les effets moléculaires et ne peuvent servir que comme partie d’une chaîne de preuves menant à des diagnostics cliniques, et ne constituent pas à eux seuls des preuves suffisantes. La clause de non‑responsabilité de DeepMind ajoute qu’AlphaGenome n’a pas été validé ni approuvé pour une utilisation clinique. L’article signale également des lacunes dans les données d’entraînement d’AlphaGenome, notamment l’absence de certains types cellulaires et d’ARN non polyadénylés, et indique que l’équipe considère cet Atlas de première génération comme une base qui deviendra plus précise à mesure que les modèles sous‑jacents s’amélioreront.