Notre génome est hanté. Une bonne partie de notre ADN est constituée de virus qui ont, un jour, infecté nos ancêtres. Ayant perdu leur pouvoir de nuisance, ils ont été incorporés dans notre code génétique. Nous vivons habituellement en paix avec ces démons intérieurs, que l’on croyait réduits au silence depuis des millions d’années. Or, une étude publiée aujourd’hui dans Nature montre que, chez des souris souffrant d’immunodéficience, ces virus fantômes peuvent ressusciter. En se recombinant entre eux, ils sont à nouveau capables d’infecter leur hôte et sont susceptibles de provoquer des cancers. Des mécanismes similaires sont peut-être à l’œuvre chez l’être humain aussi.

8 à 10% de notre ADN est d’origine virale. Plus précisément, ces fragments de séquence sont des vestiges de virus issus d’une famille appelée les rétrovirus. Ces agents pathogènes – dont le VIH fait partie – insèrent leur code génétique dans celui de la cellule qu’ils infectent, afin de profiter de sa machinerie pour se répliquer. Si, d’aventure, ils s’en prennent à des cellules germinales (futurs ovocytes ou spermatozoïdes), la séquence d’ADN ainsi ­intégrée se transmettra aux descendants de l’hôte infecté.

Ces éléments ont un potentiel hautement mutagène: ils coupent, collent, déplacent des parties du génome. La plupart du temps, l’irruption s’avère délétère et l’histoire s’arrête là. Mais ce n’est pas toujours le cas. «Tous les virus qui ont été incorporés dans notre patrimoine génétique ont été inactivés par des mutations», précise un des auteurs de l’étude publiée dans Nature, George Kassiotis, de l’Institut national de recherche médicale MRC de Londres. Provoquant des variations inattendues, ces intrus remuants auraient même été un des moteurs de l’évolution.

«Ce n’est pas pour rien que nous restons perméables à ce genre d’éléments», souligne Didier Trono, du Laboratoire de virologie et génétique de l’Ecole polytechnique de Lausanne. «Il y a eu deux grandes vagues d’invasions et chacune coïncide avec un saut évolutif. La première a eu lieu il y a 100 millions d’années, au moment de l’expansion des mammifères. La seconde, il y a 30 à 40 millions d’années, lorsque les primates anthropoïdes se sont diversifiés.» Des bouts de séquences laissés par les virus ont même été récupérés par les hôtes – comme dans le cas du gène syncytin, vital pour la formation du placenta.

Bien que les rétrovirus endogènes soient désormais défectueux et incapables de se répliquer, leur code génétique peut, en effet, toujours être lu par la machinerie cellulaire. Leur expression augmente fréquemment lors d’infections, de maladies auto-immunes et de cancers, notent les auteurs de l’étude. Afin d’analyser l’éventuel rôle du système immunitaire dans le contrôle de ces intrus, les chercheurs se sont intéressés à des souris dont les défenses étaient très affaiblies. «L’équivalent d’enfants bulles», illustre George Kassiotis.

Or, il s’avère que chez ces souris, certains rétrovirus endogènes peuvent ressusciter. «Ce n’est pas directement l’affaiblissement du système immunitaire qui active les rétrovirus, mais plutôt l’exposition accrue aux microbes – en particulier ceux de l’intestin – due à l’absence de défenses», poursuit le scientifique. Cette exposition favoriserait l’expression des segments d’ADN hérités des rétrovirus, dans des proportions assez importantes pour qu’ils puissent se recombiner entre eux.

A la base de cette résurrection, il y a deux virus spécifiques dont les défauts sont complémentaires. En se mélangeant, ils donnent naissance à un troisième virus fonctionnel, explique George Kassiotis. Un peu comme si l’on prenait un homme amputé de la jambe droite et un homme amputé de la jambe gauche pour obtenir un bipède en bon état de marche. Le nouvel agent pathogène peut, ensuite, encore se recombiner avec d’autres rétrovirus endogènes.

«Ils créent une sorte de chimère pour être compétents», résume Didier Trono. «C’est un modèle extrêmement plausible. Cette étude montre que les rétrovirus endogènes peuvent renaître de leurs cendres, c’est nouveau et très intéressant.»

Les nouveaux virus sont en outre transmissibles, du moins de la mère à sa progéniture au moment de la naissance ou pendant l’allaitement. Chez les souris infectées, ils induisent des cancers du système lymphatique et des leucémies. «On soupçonnait déjà des perturbations dans l’expression des rétrovirus endogènes de jouer un rôle dans certains cancers», relève Didier Trono. Le phénomène – bien établi chez la souris, selon George Kassiotis – requiert des recherches plus poussées chez l’être humain. Le chercheur s’intéresse en particulier aux effets que l’expression de ce virus endogène pourrait avoir chez des personnes séropositives ou atteintes de différentes formes d’immunodéficience. «Un risque accru de lymphomes chez les humains est lié aux infections et inflammations ainsi qu’à des problèmes d’anticorps», rappellent les auteurs de l’étude. «L’exposition aux microbes menant à la réactivation des rétrovirus pourrait indiquer le mécanisme à l’œuvre.»

A la base de cette résurrection, il y adeux virus spécifiquesdont les défauts sont complémentaires