génétique

Les traumatismes en héritage

Un stress intense dans les premiers jours de la vie modifie la composition cellulaire des spermatozoïdes de façon durable chez les souriceaux. Ces altérations pourraient être impliquées dans la transmission de troubles du comportement à la descendance

Les traumatismes en héritage

Génétique Les spermatozoïdes des souris ayant subi un choc psychologique au début de leur vie sont altérés

Ces modifications pourraient concourir à la transmissiondes troublesdu comportementà leur descendance

Il n’existe pas une mutation génétique qui puisse expliquer les maladies neurologiques telles que la dépression ou les troubles de la personnalité borderline. Pourtant, la présence de ces maux chez des individus de différentes générations dans la même famille questionne depuis longtemps le caractère héréditaire de ces pathologies. Les traumatismes vécus par les parents ou les grands-parents pourraient-ils laisser une empreinte biologique qui puisse se transmettre à la descendance? Une hypothèse qui intéresse de nombreux scientifiques, des neurobiologistes aux psychiatres, sans que pour l’instant aucune étude n’ait pu apporter d’éléments suffisamment solides pour l’étayer.

Une équipe de chercheurs emmenée par Isabelle Mansuy, professeure à l’Université de Zurich et à l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETH), s’est intéressée aux conséquences biologiques induites par un stress affectif vécu par des souriceaux mâles, dans leurs premiers jours de vie. Leurs résultats, publiés dimanche dans la revue Nature Neuroscience , montrent que les petits séparés de leur mère de manière précoce développent des troubles du comportement proches des symptômes de la dépression. Troubles qui se retrouvent chez les descendants de ces animaux, et ce sur deux générations. Les scientifiques ont pu aussi mettre en évidence, pour la première fois, que le stress est capable de modifier durablement les spermatozoïdes des souris. Ces modifications affectent de petites molécules, les micro-ARN, qui jouent un rôle complexe dans la régulation de l’expression de nombreux gènes.

«Le séquençage du génome humain en 2003 a soulevé beaucoup d’espoirs, mais force est de constater dix ans plus tard que les centaines d’études qui ont essayé de mettre en relation gènes et troubles comportementaux ont échoué, relève Isabelle Mansuy. L’intérêt s’est depuis quelques années reporté sur le rôle que pourraient jouer dans ces maladies certaines modifications de l’ADN, notamment induites par l’environnement, les facteurs épigénétiques.»

Notre patrimoine génétique est codé par la séquence de l’ADN que contiennent toutes nos cellules. Mais l’expression des milliers de gènes que nous possédons est modulée par de nombreux facteurs, qu’ils soient endogènes, ou liés à notre environnement. Un peu à la manière d’une partition, l’ADN peut être lu et interprété de différentes façons. Les modifications épigénétiques permettent d’adapter la lecture de l’ADN et l’expression des gènes, par exemple en les rendant «silencieux». La plus étudiée et la mieux connue de ces modifications est la méthylation de l’ADN. Mais il existe des effets «non génomiques», comme celui mis en évidence par les chercheurs suisses. Dans ce cas ce n’est pas directement l’ADN qui est modifié, mais d’autres molécules, comme les micro-ARN, qui interagissent avec l’ADN.

L’épigénétique est une science jeune, mais elle suscite beaucoup d’intérêt, notamment parce qu’elle permet de mieux comprendre comment les conditions environnementales interagissent avec le génome et modifient son expression durablement; en effet, quand les cellules se renouvellent, des modifications épigénétiques persistent. De notre alimentation aux produits chimiques auxquels nous sommes exposés, de nombreux facteurs peuvent induire ce type de modifications. «Il ne faut cependant pas réduire l’épigénétique à des effets néfastes de l’environnement sur notre génome et donc notre santé, souligne Deborah Bourc’his, directrice de recherche du laboratoire Décisions épigénétiques et reproduction à l’Institut Curie (Paris). L’épigénétique est étudiée depuis peu mais existe depuis toujours et est avant tout un mécanisme cellulaire essentiel à notre survie, et lié au développement normal.»

La question qui monopolise l’attention de nombreux scientifiques aujourd’hui, et crée le débat, est le caractère transmissible d’une génération à l’autre de ces modifications. Une interrogation lourde de conséquences, qui impliquerait que le mode de vie des parents pourrait avoir des répercussions sur le patrimoine épigénétique de leur descendance. Des études récentes ont déjà pu mettre en évidence que des modifications épigénétiques étaient transmises au fil des générations chez les plantes. «Mais la formation des cellules de la reproduction est très différente entre les végétaux et les animaux, rappelle Deborah Bourc’his. Par ailleurs, il existe chez les animaux des sortes de programmes de nettoyage de l’ADN qui n’existent pas chez les plantes.»

Lors de la formation des ovules et des spermatozoïdes les marques présentes sur l’ADN des parents sont ainsi pour la plupart effacées. Un processus similaire se produit également dans les stades très précoces de l’embryogénèse. «Chez la souris, il existe des régions de l’ADN qui échappent à ce nettoyage, il n’est donc pas impossible que dans certains cas, les modifications épigénétiques puissent s’installer de manière plus pérenne. Mais il n’existe aucune preuve tangible pour le moment», ajoute la chercheuse.

Après le déterminisme génétique, faut-il donc aussi craindre une certaine fatalité épigénétique? «Il est très important de rappeler que les modifications épigénétiques sont réversibles, insiste Isabelle Mansuy. A supposer que l’on puisse prouver que les traumatismes, le stress ou les dépressions laissent des traces biologiques transmissibles à la descendance, cela serait d’abord une avancée dans la compréhension des troubles du comportement et ensuite l’ouverture vers de nouvelles voies de recherche pour développer des options thérapeutiques.»

«Cette étude apporte un éclairage nouveau sur la transmission des troubles du comportement induits par le stress, relève Robert Feil, directeur de l’équipe de recherche Empreinte génomique et développement de l’Institut de génétique moléculaire de Montpellier, et membre du réseau d’excellence européen Epigenesys. Il faut cependant rester prudent, et ne pas aller trop vite en besogne quant à l’extrapolation de ces résultats à l’homme. Dissocier l’inné de l’acquis est toujours très complexe chez les mammifères, et encore plus chez l’humain. C’est une thématique qui suscite beaucoup d’intérêt auprès du grand public, mais nous n’en sommes qu’au tout début.»

Le rôle joué par les micro-ARN reste aussi à clarifier. Quelles informations portent-ils, comment modifient-ils l’expression du génome des descendants, quels sont les liens entre ces molécules et le comportement? «Il reste bien sûr des questions mais ce travail souligne l’importance pour la régulation épigénétique de ces molécules que l’on ne connaît pas très bien, ajoute Robert Feil. Ces micro-ARN sont très difficiles à manipuler, leur dosage est délicat, il faudra donc attendre que ces résultats soient reproduits par d’autres équipes avant d’aller plus loin dans les conclusions.»

«Dissocier l’inné de l’acquis est toujours très complexe chez les mammifères, et encore plus chez l’humain»

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