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Les conditions de vie influent sur le génome

Dimanche, 11 mars 2018

Épigénétique Stress, pollution: l’activité de nos gènes peut être modifiée au cours d’une vie.

Le terme est un peu mystérieux pour le commun des mortels. Mais pour les scientifiques, il est porteur d’énormes enjeux. L’épigénétique constitue un domaine de la recherche biologique en pleine expansion. Car si nous sommes le «produit» d’un patrimoine génétique hérité de nos parents, nos gènes peuvent également «s’allumer» ou «s’éteindre» en fonction de notre style de vie, de notre environnement. L’épigénétique, c’est cela. «Imaginez un commutateur d’intensité pour la lumière ou le son», précise Ariane Giacobino, médecin et chercheuse à l’Université de Genève, qui donnera une conférence publique sur le sujet, mardi 13 mars, dans le cadre de la Semaine du cerveau. Même si une séquence ADN ne change pas à proprement parler, la force avec laquelle un gène s’exprime, elle, peut varier au cours de l’existence.
L’épigénétique, c’est d’abord un mécanisme essentiel au développement de l’embryon, nous rappelle la spécialiste genevoise, qui vient de signer un livre sur le sujet («Peut-on se libérer de ses gènes», aux Éditions Stock). Programmée, la variation d’intensité de l’expression de certains gènes va permettre aux cellules de se différencier in utero. Mais ce processus subit également d’autres influences, plus aléatoires, celles de l’environnement dans lequel nous vivons. L’alimentation, le stress, la pollution, les maladies sont autant de facteurs qui peuvent modifier le fonctionnement des gènes tout au long de notre vie.
Cette variabilité correspond à un mécanisme d’adaptation, «plus rapide que la sélection naturelle chère à Darwin», précise Ariane Giacobino. Cependant, il arrive que le fonctionnement de certains gènes se retrouve bloqué à un niveau d’intensité inadapté. La généticienne cite le cas de ces femmes hollandaises ayant souffert de la famine durant la Première Guerre mondiale alors qu’elles se trouvaient à un stade précoce de grossesse. «On s’est rendu compte, des décennies plus tard, que leurs enfants, devenus adultes, présentaient des modifications épigénétiques et qu’ils avaient plus de problèmes de régulation du poids, raconte-t-elle. Leur génome s’était adapté à la famine, mais il s’est retrouvé inadapté dans l’opulence alimentaire qui a suivi.»
Diverses études sur des anciens combattants ou des enfants victimes de maltraitance ont montré que des expériences traumatisantes peuvent affecter l’activité de gènes impliqués dans la réactivité au stress, contribuant à dérégler le comportement de certains individus. Des événements extrêmement marquants, des situations de grand stress, voire une exposition intense et répétée à des substances toxiques peuvent donc s’inscrire dans les gènes. Ce mécanisme n’est pas automatique et il est réversible. Dans le laboratoire d’Ariane Giacobino, certaines souris exposées à des phtalates ne présentent pas de modifications dans l’expression de leurs gènes, alors que d’autres oui. Et il arrive, chez ces dernières, que ces modifications s’effacent en quelques mois. «En principe, les variations épigénétiques sont réversibles, mais parfois elles s’installent, sans que l’on sache encore exactement pourquoi», constate Ariane Giacobino.

Transmission intergénérationnelle

Cette persistance est d’autant plus problématique que les modifications épigénétiques peuvent se transmettre de génération en génération. Si dans le processus embryonnaire, certains mécanismes sont là pour «réparer» ce genre de dérèglements, il semble que cela ne marche pas à tous les coups. «La transmission de modifications épigénétiques fait encore débat, relève Ariane Giacobino. Il faut admettre qu’il s’agit d’une perspective assez effrayante. Beaucoup d’éléments vont toutefois dans ce sens. Nous avons, par exemple, constaté chez des souris une transmission sur quatre générations. En ce qui concerne l’être humain, des éléments suggèrent que cette transmission se produit également. Nous manquons cependant de recul pour vérifier cela sur plusieurs générations.» Il reste certains exemples, comme ces enfants de survivants de l’Holocauste, nés bien après la fin de la guerre, qui portent les mêmes «marques» épigénétiques que leurs parents. Là aussi, sur des gènes impliqués dans la régulation du stress.
Sera-t-on un jour en mesure d’agir sur la réversibilité de ces modifications génétiques? De réajuster le niveau d’activité de certains gènes pour aider des individus rendus vulnérables suite à un traumatisme, par exemple? L’enjeu est de taille.
Geneviève Comby

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