L'épigénétique, la manière dont notre corps change la destinée écrite dans notre ADN | Moshe Szyf | TEDxBratislava

L'ADN, que l'on voyait comme quelque chose de fixe, est en fait modifié intelligemment en fonction des besoins liés à l'environnement de chaque instant. Avant même qu'un bébé naisse, il sait déjà à quel monde il doit se préparer. Dans cette conférence, Moshe met en lumière ses découvertes innovantes.

Moshe Szyf est un des pionniers dans le domaines de l'épigénétique. Son laboratoire a propos, il y a trois décennies, le fait que la méthylation de l'ADN est la cible thérapeutique principale pour le cancer et d'autres maladies, et a postulé et fournit la première série de preuves que « l'environnement social » au début de la vie peut altérer la méthylation de l'ADN, initiant le domaine émergent de « l'épigénétique sociale ». Le laboratoire de Szyf voudrait comprendre les bases des mécanismes épigénétiques et leurs implications dans le comportement, la santé et la maladie humaines, ainsi que développer les thérapies et diagnostics épigénétiques.

Cette présentation a été donnée lors d'un événement TEDx local utilisant le format des conférences TED mais organisé indépendamment. En savoir plus : http://ted.com/tedx

Tout cela a commencé
dans un bar sombre de Madrid,

quand je suis entré dans le bar,
j'ai rencontré mon collègue de McGill,

Michael Meaney.

On a bu quelques bières,

et comme le font les scientifiques,
il m'a parlé de son travail.

Il m'a dit qu'il était intéressé
par la manière dont les mères rates

lèchent leurs petits après leur naissance.

Et j'étais assis là, me disant :

« C'est donc là que l'argent
de mes impôts est gâché,

(Rires)

dans cette sorte de science douce. »

Alors que la bière devient plus intense
et que l'alcool arrive au cerveau,

vous devenez plus réceptif
et il a commencé à me dire

que les rats, comme les humains,
lèchent leur bébé de manières différentes.

Certaines sont très attentionnées,

d'autres très peu

et la majorité sont au milieu.

Mais ce qui est intéressant,

c'est que quand il suit ces jeunes
lorsqu'ils deviennent adultes,

l'équivalent de plusieurs années humaines,
bien longtemps après la mort de la mère,

ce sont des animaux
complètement différents.

Les animaux qui ont été
fortement léchés et brossés,

les fortement léchés et brossés,
ne sont pas stressés,

ils ont un comportement sexuel
et une manière de vivre différents

de ceux dont la mère
n'a pas pris autant soin.

Et donc, je me demandais :

est-ce de la magie ?

Comment ça marche ?

Je suis biochimiste.

Je crois qu'on peut expliquer
la nature par la chimie.

Je travaillais dans un domaine
qui s'appelle « l'épigénétique »,

mais pour tirer des conclusions,
il fallait faire une autre expérience.

« Est-ce de la génétique ? »

Un généticien aimerait
vous faire croire

que la mère avait peut-être
un gène de « mauvaise mère »

qui a rendu ses petits stressés

et qui a été transmis
de génération en génération,

ça serait déterminé par la génétique.

Ou est-il possible que quelque chose
d'autre se passe ?

Chez les rats, on peut tester
cette question et y répondre.

Ce que l'on a fait est une expérience
d'adoptions croisées.

Il suffit de séparer la portée,
les bébés de cette rate, à la naissance,

à deux types de mères adoptives,

pas leur vraie mère,
mais des mères qui s'occuperont d'eux,

des mères attentionnées,
et des mères qui le sont moins.

Et on peut faire l'inverse
avec des petits moins soignés.

Et la réponse étonnante était

que le gène reçu de la mère
n'était pas important.

Ce n'était pas la mère biologique
qui définissait le comportement des bébés,

c'est la mère qui les élève.

Comment cela peut-il marcher ?

Comme je vous l'ai dit,
je suis un épigénéticien.

Je m'intéresse à la manière
dont les gènes sont marqués

par des agents chimiques
pendant l'embryogenèse,

lorsque nous sommes
dans le ventre de notre mère,

et qui décident quels gènes
seront exprimés dans quel tissu.

Des gènes différents sont exprimés
dans le cerveau, le foie ou l’œil.

Et on a pensé :

est-il possible que la mère
reprogramme

les gènes de sa progéniture
par son comportement ?

On y a passé dix ans

et on a découvert qu'il y a une cascade
d’événements biochimiques

par lesquels le léchage et le brossage
de la mère, son attention,

sont traduits en signaux biochimiques
qui vont dans le noyau et dans l'ADN

et le programment différemment.

Donc maintenant, l'animal
peut se préparer à la vie.

Est-ce que la vie sera dure ?

Va-t-il y avoir beaucoup de nourriture ?

Y aura-t-il beaucoup de chats
et de serpents aux alentours ?

Ou vivra-t-on
dans un quartier bourgeois

où il faut simplement
se comporter proprement

et cela permettra d'obtenir
l'acceptation sociale ?

Nous pouvons nous rendre compte
combien c'est important dans notre vie.

Nous héritons de notre ADN
par nos ancêtres.

Cet ADN est vieux,
il a évolué pendant l'évolution.

Mais il ne nous dit pas
si nous allons naître à Stockholm,

où les jours sont longs en été
et courts en hiver,

ou en Équateur, où il y a autant
d'heures pour le jour et la nuit

toute l'année, et ça a un impact
très important sur notre physiologie.

Ce que l'on suggère est que peut-être
que ce qu'il se passe au début de la vie,

ces signaux qui viennent
de la mère disent à l'enfant

dans quel type
de monde social il vivra.

Est-ce que ce sera rude
et il vaut mieux être anxieux et stressé ?

Ou est-ce que ce sera un monde facile
où il faudra être différent ?

Est-ce que ce sera un monde
avec beaucoup ou peu de lumière ?

Est-ce que ce sera un monde
avec beaucoup ou peu de nourriture ?

S'il n'y a pas de nourriture,

le cerveau doit développer
une attraction compulsive à la nourriture

ou stocker chaque repas ingéré
sous forme de graisse.

C'est bien, l'évolution a choisi cela

pour permettre à notre vieil ADN fixe
de fonctionner dynamiquement

dans de nouveaux environnements.

Mais parfois, cela peut mal se passer.

Par exemple, si on naît dans une famille
pauvre, les signaux seront :

« Tu devrais te goinfrer, manger chaque
morceau de nourriture que tu croises. »

Maintenant, nous les humains
avons évolué,

avons accéléré l'évolution.

On peut à présent acheter
un [hamburger] à McDonald pour 1 dollar.

Et donc l'entraînement
que nous avons eu de notre mère

devient inadapté.

Cette préparation qui devait
nous protéger de la faim et de la famine

va causer l'obésité,
les problèmes cardiovasculaires

et des maladies métaboliques.

Ce concept disant que les gènes
seraient marqués par notre expérience,

en particulier au début de notre vie,

peut nous fournir une explication unifiée
sur la santé et la maladie.

Mais est-ce vrai seulement pour les rats ?

Le problème, c'est qu'on ne peut
pas tester cela chez les humains,

à cause de l'éthique, on ne peut rendre
une enfance éprouvante aléatoirement.

Donc, si un enfant pauvre
développe certaines propriétés,

on ne sait pas si c'est causé
par la pauvreté

ou le fait que les gens pauvres
ont de mauvais gènes.

Les généticiens essaieront de vous dire

que les pauvres sont pauvres parce que
leurs gènes les ont rendus pauvres.

Les épigénéticiens vous diront

que les pauvres sont
dans un mauvais environnement,

un environnement appauvri,

qui crée ce phénotype, cette propriété.

Nous avons donc observé
nos cousins, les singes.

Mon collègue Stephen Suomi
a élevé des singes de deux manières.

Séparant aléatoirement
le singe de sa mère

et l'élevant avec une nourrice

dans des conditions
de mère de substitution.

Ces singes n'avaient pas de mère,
ils avaient une nourrice.

Et les autres singes étaient élevés
avec leur mère naturelle.

Et quand ils étaient plus vieux,
c'étaient des animaux différents.

Les singes qui avaient une mère
ne s'intéressaient pas à l'alcool,

ils n'étaient pas violents sexuellement.

Les singes sans mère
étaient agressifs, stressés

et alcooliques.

On a regardé leur ADN
après la naissance,

pour voir si la mère les marquait.

Il y a une signature de la mère
dans l'ADN des enfants.

Il y a aujourd'hui 14 singes,

et ce que vous voyez ici est la manière
moderne dont on étudie l'épigénétique.

On représente les marqueurs chimiques,
appelés marqueurs de méthylation,

sur l'ADN, à l'échelle d'un nucléotide,
on peut représenter le génome entier.

On peut comparer le singe qui
a eu une mère et celui qui n'en a pas eu.

Et en voici une présentation visuelle.

Vous voyez les gènes qui
ont été plus méthylés en rouge

et ceux qui ont été
moins méthylés en vert.

Vous pouvez voir
que beaucoup de gènes changent.

Parce que ne pas avoir de mère
n'est pas un simple fait,

ça affecte l'ensemble.

Ça nous envoie des signaux sur ce à quoi
va ressembler notre monde

quand nous devenons adulte,

et vous pouvez voir que les deux groupes
de singes sont bien séparés.

A partir de quel stade
cela va-t-il se développer ?

Ces singes n'ont déjà pas vu leur mère

donc ils ont eu une expérience sociale.

Peut-on sentir notre statut social
avant même de naître ?

Donc, dans cette expérience,

on a pris des placentas de singes
de statuts sociaux différents.

Ce qui est intéressant
avec le statut social,

c'est que tous les êtres vivants
vont se structurer par hiérarchie.

Le singe numéro un est le chef.

Le singe numéro quatre est l'ouvrier.

Et lorsque l'on met quatre singes en cage,
il y aura toujours un chef et un ouvier.

Et, de manière intéressante,
le singe numéro un

a une meilleure santé
que le singe numéro quatre.

Et s'ils sont mis dans une cage,

le singe numéro un
ne mangera pas beaucoup

et le singe numéro quatre mangera plus.

Ce que vous voyez ici
sur cette carte de méthylation,

ce sont les animaux
avec un haut niveau social,

opposés aux animaux
qui n'ont pas un haut statut.

On naît donc en sachant déjà
l'information sociale

et cette information
n'est pas mauvaise ou bonne,

elle nous prépare juste à la vie

car on doit programmer
notre biologie différemment

selon que l'on a
un statut social élevé ou non.

Mais comment peut-on
étudier ça chez les humains ?

On ne peut pas faire d'expériences,
on ne peut pas leur imposer une épreuve.

Mais Dieu fait des expériences sur nous,
ça s'appelle les catastrophes naturelles.

Une des plus dures catastrophes naturelles
dans l'histoire du Canada

a eu lieu dans ma province, le Québec.

C'est la tempête de neige de 1998.

On a perdu notre réseau électrique
entier à cause de cette tempête

quand les températures étaient,
en plein cœur de l'hiver au Québec,

entre -20 et -30°C, et il y avait
des femmes enceintes à cette période.

Et ma collègue, Suzanne King,
a suivi les enfants de ces mères

pendant 15 ans.

Et ce qu'il s'est passé,
c'est qu'alors que le stress augmentait --

et nous avions
une mesure objective du stress :

le temps passé sans électricité,

où vous aviez passé ce temps,

si c'était dans l'appartement
de votre belle-mère

ou dans une maison bourgeoise.

Tout cela s'additionnait
en une échelle de stress social

et on s'est posé la question :
à quoi ressemblaient les enfants ?

Il est apparu qu'avec l'augmentation
du stress, les enfants développaient

plus d'autisme, de maladies
métaboliques et auto-immunes.

Et on a fait une carte
de la méthylation

et à nouveau, vous pouvez voir les gènes
verts devenir rouges avec le stress.

Les gènes rouges devenir verts
avec l'augmentation du stress,

un réarrangement complet
du génome en réponse au stress.

Donc si nous pouvons programmer nos gènes,

si nous ne sommes pas de simples
esclaves de l'historique de nos gènes,

mais que nous pouvons les programmer,
pouvons-nous les déprogrammer ?

Car les conséquences de l'épigénétique
peuvent être des maladies comme le cancer,

des maladies métaboliques
et des maladies mentales.

Parlons de l'addiction à la cocaïne.

L'addiction à la cocaïne
est une situation terrible,

qui peut mener à la mort,
et à la perte de vies humaines.

On se demande si on peut
reprogrammer le cerveau accro

pour rendre l'animal
non accro à nouveau.

On a utilisé des modèles
d'addiction à la cocaïne

qui récapitulent
ce qu'il se passe chez les humains.

Vous êtes au lycée et des amis
vous proposent de prendre de la cocaïne,

vous prenez de la cocaïne,
rien ne se passe.

Des mois passent, quelque chose
vous rappelle la première fois,

un dealer vous donne de la cocaïne
et vous devenez accro,

et votre vie a changé.

Avec les rats, on fait la même chose.

Mon collègue Gal Yadid entraîne
les animaux à s'habituer à la cocaïne,

puis pendant un mois, plus de cocaïne.

On leur rappelle alors la première fois
qu'ils ont vu de la cocaïne

par un signal, les couleurs de la cage
quand ils ont vu de la cocaïne,

et ils deviennent fous.

Ils appuieront sur le bouton pour avoir
de la cocaïne jusqu'à en mourir.

On a déduit que la différence
entre ces animaux

est que pendant la période
où rien ne se passe,

où il n'y a pas de cocaïne,
leur épigénome est réarrangé,

leurs gènes sont marqués
différemment,

et quand le signal a lieu,

leur génome est prêt
à développer le génotype accro.

On a donné à ces animaux des médicaments
qui augmentent la méthylation de leur ADN,

c'étaient les marqueurs
épigénétiques à observer,

ou diminuent les marqueurs épigénétiques.

Et on a trouvé qu'en augmentant
la méthylation,

ces animaux deviennent plus fous,
encore plus accros à la cocaïne.

Mais si on diminue la méthylation
de l'ADN, l'animal n'est plus accro,

on l'a reprogrammé.

Et la différence fondamentale

entre les médicaments
épigénétiques et les autres,

c'est qu'avec les médicaments
épigénétiques,

on supprime la science de l'expérience

et une fois supprimée,

elle ne reviendra pas
à moins d'en refaire l'expérience,

donc l'animal est reprogrammé.

Quand on s'intéresse aux animaux
30 ou 60 jours plus tard,

ce qui représente plusieurs
années de vie humaine,

ils n'étaient toujours pas accros,
grâce à un seul traitement épigénétique.

On a donc appris que l'ADN n'est pas
seulement une séquence de lettres,

ce n'est pas qu'un script.

L'ADN est un film dynamique.

Nos expériences s'intègrent
à ce film, qui est interactif.

C'est comme regarder le film de votre vie,
via l'ADN, avec une télécommande.

Vous pouvez enlever ou ajouter un acteur.

Malgré la nature déterministe
de la génétique,

nous avons le contrôle
sur l'aspect de nos gènes.

Et c'est un énorme message optimiste.

On a la capacité de regarder
certaines maladies mortelles

comme le cancer ou les maladies mentales,
avec cette nouvelle approche,

de les regarder comme
de mauvaises adaptations,

et si on peut intervenir épigénétiquement,
inverser le film en retirant un acteur

en mettant en place une nouvelle histoire.

Ce que je vous ai dit aujourd'hui,
c'est que notre ADN

est la combinaison de deux composés,
de deux niveaux d'informations.

Un niveau d'informations est vieux,

il a évolué depuis des millions
d'années d'évolution,

il est fixe et très dur à modifier.

L'autre niveau d'informations
est le niveau épigénétique,

qui est ouvert et dynamique

et met en place une histoire
qui est interactive.

Même si nous sommes
déterminés par nos gènes,

nous avons un degré de liberté

qui peut transformer notre vie
en une vie de responsabilité.

Merci.

(Applaudissements)