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Dans 50 ans, pourrons-nous échapper à la fatalité de notre patrimoine génétique?

L'épigénétique - c'est-à-dire la façon dont notre génome est lu et mémorisé - crée au fond l'espoir que nous sommes "plus" que la séquence de nos gènes. Alors, pouvons-nous échapper à la fatalité de notre constitution génétique?
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Au 20e siècle, la science a découvert cette réalité extraordinaire: comment l'information biologique est stockée, lue et recopiée dans la molécule d'ADN. Celle-ci renferme en effet toutes les informations nécessaires au développement et au fonctionnement de notre organisme. Nos gènes sont des unités d'informations écrites dans la séquence de l'ADN - constituée d'un enchaînement de molécules - sous forme de lettres. Les différences observées entre les séquences de l'ADN rendent compte de la diversité des êtres vivants : non seulement la diversité entre les espèces mais aussi, au sein d'une même espèce.

De l'étude de la mémoire de nos gènes...

Mais il nous reste beaucoup à apprendre sur les mécanismes précis à l'œuvre dans la lecture de l'ADN, pour produire cette diversité des cellules d'un même organisme. En d'autres termes, pourquoi et comment, à l'intérieur d'une même cellule, certains gènes sont-ils exprimés et d'autres non ? Comment une cellule d'un type particulier parvient-elle non seulement à "connaître" les gènes qu'elle doit exprimer, mais aussi à conserver cette mémoire des gènes exprimés? Cette mémoire doit parfois être perpétuée durant des années ou dizaines d'années, parfois après des centaines de divisions cellulaires ! Et cette autre question étonnante: une fois la cellule différenciée, comment le processus de différenciation parvient-il parfois à s'inverser? La fécondation, par exemple, est la rencontre de deux gamètes très différenciés, le spermatozoïde et l'ovule. Il y a alors une tabula rasa de cette différenciation, qui engendre une nouvelle vie. Dans les cancers, comme dans les cellules en culture, on observe également une dédifférenciation.

...aux promesses de la médecine régénérative

Depuis les travaux du Japonais Shinya Yamanaka, prix Nobel de médecine 2012, nous savons que grâce à un cocktail de quelques protéines (quatre suffisent), des cellules différenciées adultes peuvent être reprogrammées en cellules dédifférenciées. Ces cellules souches « pluripotentes » peuvent donner naissance aux différents types de cellules de l'organisme, sinon à un organisme entier. Ce processus ouvre un fantastique potentiel thérapeutique, celui de la médecine régénérative. Mais il reste aujourd'hui très lent et son rendement est très faible. Pourquoi ? Où sont les freins ?

Toutes ces questions tiennent au fait que l'ADN s'associe à des protéines et à des molécules d'ARN et qu'il subit des modifications chimiques. Ces modifications peuvent rendre l'ADN plus ou moins accessible ou faciliter l'association des facteurs activateurs ou répresseurs. C'est de cette façon qu'elles modifient l'expression des gènes et qu'elles transmettent ces états d'expression à travers les divisions cellulaires Tous ces processus, toutes ces questions constituent le champ privilégié de l'épigénétique.

L'épigénétique: est-ce que nous sommes "plus" que la séquence de nos gènes?

Depuis une dizaine d'années, l'épigénétique exerce une fascination croissante sur le public. Le séquençage du génome humain complet, au début des années 2000, a joué un rôle catalyseur. Cet exploit a marqué pour l'humanité une étape aussi excitante que terrifiante, en ce qu'il nous confronte à la réalité, et peut-être à la fatalité de notre patrimoine génétique. Il ouvre la possibilité que tous nos caractères - nos forces, nos faiblesses, nos prédispositions à des maladies - soient lus dans le livre de notre génome. Avec toutes les questions éthiques et philosophiques que cela soulève. L'épigénétique - c'est-à-dire la façon dont notre génome est lu et mémorisé - crée au fond l'espoir que nous sommes "plus" que la séquence de nos gènes. Cette idée est sans doute à l'origine de la formidable explosion d'intérêt que suscite ce champ d'étude dans les médias et le grand public. Pouvons-nous échapper à la fatalité de notre constitution génétique ? Ce que nous mangeons, l'air que nous respirons, et même les émotions que nous éprouvons, peuvent-ils influencer non seulement l'expression de nos gènes, mais aussi celle de nos enfants et petits-enfants?

Il est certain que notre environnement modifie l'expression de nos gènes, et qu'il peut parfois conduire à des changements stables de nos caractères, et même dans certains cas à l'apparition de maladies. Mais dans quelle mesure ces changements peuvent-ils être transmis d'une génération à l'autre ? C'est une autre affaire. Ces dernières années, on a découvert l'existence d'une hérédité de certains caractères, qui n'est pas fondée sur des changements de la séquence de l'ADN. Transmise au fil des générations, cette hérédité semble avoir une importance particulière dans le règne végétal. Mais quelle est l'importance du rôle de l'environnement dans cette hérédité ? Et dans quelle mesure cette hérédité intervient-elle - si elle intervient - dans l'espèce humaine ? Ces questions ne sont pas résolues. Néanmoins, la recherche sur les processus qui président au développement embryonnaire et à leur dérégulation au cours de la cancérisation est intense. Avec, en ligne de mire, l'espoir d'aboutir à de nouvelles thérapies.

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