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← Hérédité au-delà des gènes | Isabelle Mansuy | TEDxMartigny

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Showing Revision 15 created 03/06/2016 by Claire Ghyselen.

  1. Je suis contente d'être ici.

  2. Je suis ici en tant que biologiste
  3. pour vous parler d'un domaine
    de la biologie qui est vraiment nouveau,
  4. bien qu'il ait ses bases au 17ème siècle,
    avec Jean-Baptiste de Lamarck,
  5. mais c'est un domaine de la biologie
    qui est révolutionnaire,
  6. et qui va, je pense aussi, permettre
    des progrès en médecine rapides,
  7. et des progrès qui ne seraient
    peut-être pas possibles
  8. avec ce genre de biologie.
  9. J’espère que dans mes hypothèses,
  10. il y en a pas trop qui seront fausses,
  11. (Rires)
  12. et que je ne vais pas faire
    trop d'erreurs.
  13. Nous sommes tous constitués
    de milliards de cellules,
  14. et chaque cellule contient
    notre bagage génétique.
  15. Donc, chaque cellule a un noyau
    qui contient 23 paires de chromosomes,
  16. et ces chromosomes
    sont faits de filaments d'ADN,
  17. et c'est la séquence de l'ADN
    qui fait les gènes.
  18. Donc on a entre environ
    20 000 et 25 000 gènes,
  19. et c'est ce qui fait notre inné,
    c'est-à-dire notre bagage génétique,
  20. qu'on hérite en partie
    de notre mère et de notre père.
  21. L'inné nous donne
    certaines caractéristiques,
  22. et fait en partie ce que nous sommes.
  23. Mais en fait, on est beaucoup plus
    que juste nos gènes.
  24. Notre acquis, les expériences de vie,
  25. les environnements auxquels
    on est exposé pendant toute notre vie,
  26. sont aussi très importants,
    et déterminent notre personnalité,
  27. notre bonne santé,
    notre sensibilité aux maladies,
  28. et même jusqu'à notre longévité
    ou notre durée de vie.
  29. Or, il y a plein de circonstances,
    ou d’expériences de vie,
  30. qui nous influencent.
  31. Que ce soit des circonstances
    positives ou négatives,
  32. l'alimentation, les médicaments,
    l'alcool, le tabac,
  33. les pollutions environnementales,
    les agents toxiques,
  34. le plastique, j'en parlerais
    un petit peu plus tard.
  35. Ces agents, ces expériences
    de vie également,
  36. peuvent affecter toutes
    les cellules dans nos corps.
  37. Que ce soit les cellules du cerveau,
    ou les cellules du cœur,
  38. ou même les cellules germinales,
    les cellules reproductrices.
  39. Et en fait, ces expériences nous affectent
    tout au cours de la vie,
  40. mais tout particulièrement
    pendant l'enfance, et l'adolescence,
  41. parce que notre corps
    est en pleine formation,
  42. et les cellules sont extrêmement
    sensibles à l’environnement.
  43. Or, il est clair que l'inné, nos gènes,
    sont transmis à travers les générations.
  44. Maintenant, on peut se poser
    la question, ou l'hypothèse,
  45. est-ce que nos acquis
    peuvent également être transmis ?
  46. Est-ce que par exemple
    ce que ce grand-père a vécu,
  47. s'il a été exposé à un traumatisme
    de guerre, admettons,
  48. qui a eu des effets forts
    sur sa personnalité,
  49. sur sa sensibilité aux maladies,
    ou l'a rendu dépressif par exemple,
  50. est-ce que ce sont des acquis
  51. qu'il pourrait transmettre
    à ses enfants et à ses petits-enfants.
  52. C'est une question qui peut sembler
    un petit peu bizarre, ou incongrue,
  53. parce que, dans la pensée normale,
  54. le dogme en biologie
  55. est que c'est par les gènes
    que les choses sont transmises,
  56. et c'est une idée qui est admise,
  57. parce qu'il y a des tonnes
    de caractères qu'on acquiert,
  58. ou de dysfonctions
    de l'organisme ou de maladies,
  59. qui sont dues à l'environnement, et sont
    transmises sur plusieurs générations.
  60. Donc c'est un concept
    qui a évolué énormément,
  61. mais dont la base biologique
    reste encore assez floue.
  62. Alors si on émet cette hypothèse,
    quels sont les mécanismes possibles ?
  63. On sait que pour qu'il y ait
    transmission à travers les générations,
  64. il faut que les cellules germinales,
  65. les cellules reproductrices,
    soient affectées.
  66. Or, les cellules, en particulier
    les cellules reproductrices,
  67. en plus du bagage génétique,
    ont un bagage épigénétique.
  68. C'est-à-dire, toute une série
    de marques biochimiques
  69. qui sont sur l'ADN, ou près de l'ADN,
  70. qui le modifient, et qui, en fait,
    déterminent l'activité des gènes,
  71. déterminent si un gène est actif ou pas.
  72. Les gènes sans les marques épigénétiques
    ne font rien, sont inutiles.
  73. Il existe plusieurs
    marques épigénétiques :
  74. parmi les plus importantes,
    il y a la méthylation de l'ADN,
  75. se sont des résidus méthyl
  76. qui se fixent sur l'ADN
    à des endroits bien précis,
  77. il y a des ARNs non-codants,
  78. des types ou des grandes molécules d'ARNs,
  79. qui existent à proximité de l'ADN,
  80. qui peut aussi fixer
    et le contrôler, le régler.
  81. Maintenant si on se pose la question :
  82. est-ce que les marques épigénétiques
  83. peuvent être modifiées
    par l’environnement ?
  84. Pourraient-elles être responsables
    de phénotypes comportementaux,
  85. par exemple la dépression,
    que j'ai déjà mentionnée,
  86. si c'est le cas, est-ce qu'elles
    peuvent garder en mémoire,
  87. ou garder une mémoire d’expérience de vie,
    qui ont des effets négatifs ou positifs,
  88. de façon à le transmettre
    à travers des générations ?
  89. Alors pour tester cette hypothèse,
  90. on doit avoir recours à un modèle
    expérimental de laboratoire,
  91. parce que ce n'est pas possible de tester
    ce genre d'hypothèses sur l'être humain,
  92. et la souris de laboratoire
  93. est un excellent modèle
    pour plusieurs raisons.
  94. D'abord, on peut sélectionner les souris
  95. de façon à ce qu'elles soient
    homogènes au niveau génétique.
  96. On a des souches de souris qui ont
    absolument exactement les mêmes gènes.
  97. Ça permet, si on s'intéresse
    aux marques épigénétiques,
  98. d'éliminer la variabilité génétique,
  99. toutes ont les mêmes gènes,
  100. on peut maintenant bien étudier
    les différences de marques épigénétiques.
  101. Un autre avantage de la souris est que,
  102. la durée des générations
    est relativement courte.
  103. Une souris est adulte
    à environ 2, 3 mois,
  104. et on peut générer la progéniture
    sur plusieurs générations.
  105. En tout cas dans la vie d'un chercheur,
  106. c'est difficile, c'est long,
    c'est coûteux, mais c'est faisable.
  107. Un dernier avantage des souris
  108. est que si on veut les exposer
    à un environnement particulier,
  109. ou à une expérience particulière,
  110. on peut le faire de façon
    contrôlée et reproductible.
  111. Donc avoir des grands groupes
    et les soumettre à la même expérience.
  112. Bon, c'est ce qu'on a fait
    dans mon laboratoire,
  113. tout particulièrement autour
    de la question des traumatismes précoces,
  114. on a mis au point un protocole,
  115. qui dépend de la séparation maternelle
    imprévisible, quotidienne.
  116. C'est un protocole
    qui traumatise les souriceaux,
  117. pendant les premières semaines de vie.
  118. Ça correspondrait chez l'homme
    à 2/3 de l'enfance,
  119. C'est la séparation maternelle
    imprévisible quotidienne,
  120. couplée à du stress maternel imprévisible.
  121. Donc c'est une manipulation
    traumatique émotionnelle et physique.
  122. Ensuite, on étudie les conséquences
  123. sur le comportement, sur le métabolisme
    et sur le fonctionnement général,
  124. à travers les générations,
  125. en croisant les animaux
    avec les animaux contrôles
  126. de façon à générer
    la 1e, la 2e, la 3e génération.
  127. On s'est intéressé tout
    particulièrement au comportement.
  128. Chez l'homme, c'est connu,
  129. dans la littérature,
    en psychiatrie clinique,
  130. qu'être confronté à des traumatismes
    dans l'enfance
  131. donne souvent des profils
    de dépression à l'âge adulte.
  132. On peut tester
    la dépression chez la souris.
  133. Un test qui a été mis
    au point dans les années 70,
  134. un test de nage forcée.
  135. Ça consiste à mettre un animal
    dans un récipient d'eau froide.
  136. Vous le voyez sur la gauche :
    une souris normale, qui nage.
  137. Elle essaye de s'échapper.
  138. Sur la droite, une souris dépressive,
    qui flotte.
  139. Or, les animaux qui ont été soumis
    à ce traumatisme de séparation,
  140. de stress maternel,
  141. sont dépressifs et ça,
    sur plusieurs générations.
  142. Même les arrières-petits-enfants,
  143. qui n'ont pas été en contact
    avec les mâles qui ont été traumatisés,
  144. même si on les fait adopter
    par d'autres femelles,
  145. ils sont aussi dépressifs
    que leur arrière-grand-père.
  146. Donc ça indique qu'il y a
    une transmission vis-à-vis du stress.
  147. Pour revenir
    à notre hypothèse cellulaire,
  148. est-ce que ceci s'accompagne
  149. d'une modification des marques
    épigénétiques sur les jumeaux ?
  150. Oui : on a examiné ça sur les gamètes,
    les spermatozoïdes en particulier,
  151. dans les neurones.
  152. Et on a observé qu'il y avait une
    méthylation de l'ADN qui est aberrante,
  153. il y a trop de méthylation sur certains
    gènes et pas assez sur d'autres,
  154. et les ARN non-codants sont en excès,
  155. de façon assez importante.
  156. Maintenant, c'est une bonne indication
  157. que les marques épigénétiques peuvent
    être modifiées par l'environnement,
  158. mais ce n'est pas la preuve finale.
  159. Pour prouver vraiment
  160. que ces marques épigénétiques
    sont responsables
  161. de la transmission d'effets du traumatisme
    sur des générations,
  162. il faudrait être capable
    de reproduire ces altérations.
  163. Or, pour la méthylation de l'ADN,
    techniquement, ce n'est pas possible,
  164. parce que, dans ce cas-là,
    la méthylation est trop abondante
  165. à certains endroits et absente à d'autres,
  166. donc techniquement parlant,
    ce n'est pas faisable de nos jours.
  167. Par contre, reproduire un excès d'ARN
    dans un embryon,
  168. c'est tout à fait faisable.
  169. Donc c'est une chose
    qu'on a mise au point.
  170. On a tout d'abord extrait les ARN
  171. de cellules de spermatozoïdes
    de mâles traumatisés,
  172. qu'on a injectés dans des ovules-contrôles
  173. fertilisés par
    des spermatozoïdes-contrôles.
  174. Donc là, on a un futur embryon,
    qui est complètement normal,
  175. il contient simplement l'ARN
    de spermatozoïdes de mâles traumatisés.
  176. Après injection, on prend
    les ovules injectés,
  177. et on les transfère dans des
    femelles préparées hormonalement,
  178. par chirurgie,
  179. et on attend que la femelle mette bas,
  180. on attend que les animaux
    deviennent adultes,
  181. et on teste leur comportement.
  182. Ce qu'on a observé, c'est que les animaux
    issus de ces œufs injectés
  183. sont tout aussi dépressifs
    que les mâles dont on a extrait l'ARN,
  184. et également leur progéniture.
  185. Ce qui apporte la preuve
    que l'ARN des cellules germinales
  186. est un indicateur de la transmission
    des effets du traumatisme.
  187. Quelles sont les retombées
    de ce genre de recherches
  188. pour l'homme ? pour la médecine ?
  189. En psychiatrie, on nous a dit
    que c'est connu
  190. qu'être exposé à des traumatismes
    comme des accidents, des violences,
  191. la maltraitance, l'abandon,
  192. -- la maltraitance, mais ça peut
    être aussi l'humiliation,
  193. des mauvais rapports
    entre parents et enfants,
  194. qui empêchent l'enfant de se développer,
    psychiquement parlant, normalement,
  195. ça peut conduire à des maladies
  196. comme la dépression, la schizophrénie,
    des troubles du comportement,
  197. même jusque des suicides,
  198. et qu'on sait que ces maladies
    sont transmises à travers les générations.
  199. Malgré des centaines, voire des milliers,
    d'études génétiques,
  200. on n'a encore pas trouvé
    le gène de la dépression,
  201. ni celui de la schizophrénie.
  202. C'est parce que ces maladies
    sont surtout dues
  203. à des expositions environnementales
    à des mécanismes épigénétiques.
  204. De même, de nombreuses études
    sur des descendants d'enfants,
  205. qui ont été conçus ou qui ont vécu
    pendant des périodes de grande famine,
  206. comme la 2e Guerre Mondiale,
  207. en Suède et en Hollande,
  208. les descendants de ces enfants-là
    ont une incidence supérieure
  209. de maladies cardio-vasculaires,
    d'obésité, de diabète,
  210. et ça, sur plusieurs générations.
  211. Il y a aussi de plus en plus d'exemples
  212. des conséquences
    de l'exposition aux pesticides,
  213. dont de nombreux sont
    des perturbateurs endocriniens,
  214. qui ont des conséquences
    sur plusieurs générations.
  215. Et également les plastiques alimentaires,
  216. ceux qui contiennent du bisphénol-A,
  217. on sait maintenant que les effets peuvent
    être transmis à travers les générations.
  218. Quand je vous disais que
  219. c'est un domaine de la biologie
    assez révolutionnaire,
  220. émergent,
  221. difficile conceptuellement
    et pratiquement,
  222. -- je sais que beaucoup de découvertes
  223. se font par hasard,
  224. mais en l'occurrence,
    ce n'est pas le cas,
  225. on est obligé d'avoir des plans
    expérimentaux détaillés, précis,
  226. sur des générations,
  227. donc ça demande énormément de temps,
  228. mais je pense que ce genre de recherches,
  229. malgré toute la difficulté,
    est prometteur.
  230. Je suis moi-même particulièrement
    engagée dans ce genre de recherches.
  231. J'espère que nos résultats, un jour, vont
    pouvoir apporter des réponses
  232. aux questions qu'on se pose
    dans différents domaines,
  233. la psychiatrie,
  234. -- je m'y intéresse particulièrement --
  235. métabolismes et cancers,
  236. beaucoup de cancers sont
    dus aux traitements environnementaux,
  237. et que j'espère que nos résultats pourront
    aider au développement de diagnostics
  238. ou d'approches thérapeutiques
    dans le futur.
  239. Merci.
  240. (Applaudissements)