© Éditions Albin Michel, 2018

ISBN : 978-2-226-43155-4

Prologue

Voulez-vous rallonger
votre vie de 30 % ?

Fameux pour sa chronique hebdomadaire sur France Inter, Sur les épaules de Darwin, le médecin, immunologiste et président du Comité consultatif national d’éthique, Jean-Claude Ameisen aime raconter une drôle d’histoire1. En procédant à certaines manipulations génétiques sur trois espèces animales – la souris, la mouche drosophile et un petit ver appelé Caenorhabditis elegans –, une chercheuse de l’université de Californie, Cynthia Kenyon, a réussi à modifier l’activité d’un gène affectant la longévité. Les espérances de vie du ver et de la mouche ont été multipliées par cinq, celle de la souris s’est allongée de 30 %. Chez l’homme, une manipulation similaire, si elle était autorisée, pourrait avoir le même résultat que chez la souris. « Imaginez cela, s’exclame le savant, une Jeanne Calment vivant cent soixante ans et non cent vingt ans : la chose est envisageable ! » Or, dans une autre recherche, des diététiciens de la même université avaient obtenu des résultats similaires sur les mêmes animaux, non par manipulation des gènes, mais en jouant sur la restriction calorique : en leur imposant une diète sévère, on rallongeait leur espérance de vie de façon tout aussi impressionnante. Mais ensuite, quand les chercheurs voulurent additionner les deux expériences, ils aboutirent… aux mêmes résultats qu’avec une seule. Ils ne comprirent pas tout de suite pourquoi. On le sait depuis 2007 : en jouant sur le régime alimentaire, on avait en fait influencé les mêmes gènes qu’au cours de la manipulation. Autrement dit, pour prolonger l’espérance de vie d’un être vivant, vous pouvez : soit directement manipuler son ADN, soit changer son régime alimentaire, cela revient finalement au même. Cette découverte signalait rien moins qu’une révolution.

En deux décennies, un dogme s’est effondré : on pensait nos gènes indifférents à l’environnement, se transformant seulement sous l’influence du fameux couple « hasard + nécessité ». Tout individu naissait avec certains gènes, dont il devait implacablement suivre le programme. Et s’il réussissait, au cours de sa vie, à améliorer ce dernier par son comportement, par exemple en corrigeant une propension à développer une maladie, cet acquis ne pouvait en aucun cas se transmettre à sa progéniture. Prétendre le contraire constituait une hérésie qui vous excluait de la communauté scientifique. Les découvertes d’une nouvelle discipline, l’épigénétique, ont tout bouleversé. Étymologiquement, épigénétique signifie « qui se situe au-dessus de la génétique » ou « qui influence les gènes ». Le terme a été utilisé à maintes reprises (certaines disent depuis Aristote) pour désigner des hypothèses variées. Celle qui nous intéresse ici est celle selon laquelle nous pourrions jouer sur nos gènes, les moduler volontairement et, dans certains cas, transmettre à notre descendance l’amélioration – comme hélas aussi, inconsciemment, la détérioration.

Les premières recherches se sont attaquées au mystère de l’embryon. On savait depuis longtemps que de deux œufs d’abeille monozygotes (c’est-à-dire ayant strictement le même génome), celui plongé dans de la gelée royale jusqu’à la métamorphose de la larve deviendra une grosse reine, tandis que celui plongé dans du simple miel deviendra une petite ouvrière. La reine vivra quatre ou cinq ans, l’ouvrière ne vivra que trois ou quatre mois, elles ont pourtant exactement les mêmes gènes ! Tous les insectes sociaux connaissent ce déterminisme qui a longtemps constitué une énigme pour les généticiens. Selon la nourriture que leurs nourrices leur donnent, selon aussi les phéromones que la reine libère dans leur direction et selon la température ambiante, des larves identiques de fourmi donnent des coupeuses de feuilles, ou des récolteuses, ou bien des jardinières, ou des guerrières… ou des reines. Quant aux œufs de tortue, ils donnent un mâle ou une femelle… selon la température.

Comment expliquer une telle élasticité dans l’application d’un même programme génétique ? On l’ignorait. Les recherches ont finalement révélé que, selon l’environnement de l’œuf puis de la larve (à savoir : sa nourriture, la composition de son atmosphère, la température ambiante, mais aussi le contexte qui le stresse ou le réconforte), ce ne sont pas les mêmes gènes qui s’activent. Sur les quelque 12 000 gènes que comprend le génome de l’abeille, environ 1 200 ne réagissent pas de la même façon selon le contexte. Or, moduler différemment 10 % des gènes, c’est déjà énorme.

On a longtemps cru que les insectes sociaux constituaient une exception énigmatique. On sait aujourd’hui que ce n’est pas le cas : toutes les espèces vivantes fonctionnent ainsi. L’ADN ne scelle pas aveuglément notre destin génétique. Nouvelle sensationnelle et pleine de promesses : nous pouvons en quelque sorte manipuler nos gènes nous-mêmes ! Et sur un spectre qui s’avère de plus en plus considérable au fil des recherches. Selon le professeur Rudolph E. Tanzi, enseignant à Harvard et directeur de l’unité de recherche sur la génétique du vieillissement du Massachusetts General Hospital, les variants génétiques qui nous attribuent une caractéristique inexorable – des yeux verts, la peau blanche, des cheveux roux, le nez retroussé – sont ultra-minoritaires chez l’être humain. Nous parlions de 10 % chez l’abeille ; chez nous, ce ne serait pas moins de 95 % de nos gènes dont l’expression dépendrait de notre environnement et de nos comportements – depuis ceux qui déterminent nos formes physiques jusqu’à ceux qui influencent nos états intérieurs à tous points de vue !

D’abord catégoriquement moquée et rejetée – comme il se doit quand surgit une nouveauté scandaleuse – l’épigénétique a gagné ces dix dernières années une position ascendante sur tout le champ biologique. Une première fois fin 2012, quatre cents scientifiques réunis dans le fameux programme mondial ENCODE2 ont rapporté les résultats de huit ans de travaux, montrant de quelle façon des sortes d’interrupteurs chimiques « allumaient » ou « éteignaient » nos gènes comme des ampoules électriques. Quand un interrupteur est sur « off », le gène ne fabrique plus les enzymes et protéines que son code lui assigne, il ne « s’exprime » plus.

Une des principales découvertes de cette nouvelle approche est que 85 % de l’ADN – que l’on appelait « ADN poubelle » (junk DNA) faute de comprendre à quoi servaient ces gènes apparemment sans fonction – jouait en réalité un rôle clé dans ces modulations de notre génome. Une étape cruciale a été franchie lorsque quatre pays (les États-Unis, la France, l’Allemagne et le Royaume-Uni) ont accepté de financer le Projet de l’épigénome humain (HEP en anglais), en vue de permettre notamment aux chercheurs de localiser ces « interrupteurs on et off » sur tous les gènes humains – ce qui a abouti, début 2015, à la publication de vingt-quatre documents décisifs, résultat de milliers d’expériences sur plus de cent types de cellules, aussi bien embryonnaires qu’adultes. Le plus neuf – et comble du scandaleux pour la théorie orthodoxe – a été de découvrir que les modulations en question pouvaient non seulement persister dans la vie d’un individu, mais carrément se transmettre à sa descendance, ce qui constitue en soi un vrai changement de paradigme.

Savez-vous si l’un ou l’autre de vos grands-pères mangeait beaucoup lorsqu’il était enfant ? Peu de médecins vous posent la question pour sonder vos antécédents familiaux. Pourtant, les repas de vos aïeux influencent peut-être votre longévité. En 2002, des généticiens suédois ont rapporté une découverte insolite dans la ville d’Överkalix, petite bourgade isolée de Laponie. Le coin est plutôt connu pour la pêche au saumon, mais les scientifiques ont été attirés par de vieux grimoires : outre les registres d’état civil, la ville a archivé les récoltes agricoles depuis cent cinquante ans. En ciblant trois générations successives au tournant du XXe siècle, les chercheurs ont repéré des liens stupéfiants : lorsque les ancêtres avaient profité d’une nourriture abondante, leurs descendants mouraient plus souvent de maladies cardio-vasculaires et quatre fois plus souvent du diabète. À l’inverse, ceux dont le grand-père avait connu la disette développaient beaucoup moins ces affections.

Une étude de 2010 sur les rats indique que chez un mâle trop nourri apparaissent des variations génétiques qui affectent le fonctionnement du foie et du pancréas. Cette empreinte se transmet aux descendants, chez qui elle provoque obésité et diabète. Des travaux sur des maladies dégénératives chez la souris (équivalentes à Huntington et Alzheimer) montrent, à l’inverse, que l’exercice physique et l’activation de la mémoire retardent l’apparition de ces maladies. Les câlins affectueux ou amoureux ont également un pouvoir sur les gènes : les chercheurs canadiens de l’université Douglas ont montré que les souriceaux que leurs mères léchaient beaucoup faisaient plus tard des adultes calmes et attentifs à leurs petits, tandis que les « mal léchés » faisaient de mauvais parents, submergés par le stress : le léchage active un gène précis qui produit une protéine régulant le stress. Dans le cerveau des rejetons délaissés, l’interrupteur épigénétique servant à allumer ce gène ne fonctionne pas. Et ce dysfonctionnement, lui aussi, se transmet aux générations suivantes.

Des mécanismes similaires ont été repérés chez l’humain. À la suite de ses travaux sur les souriceaux, l’équipe canadienne a par exemple autopsié les cerveaux de personnes suicidées maltraitées, pour les comparer à ceux de suicidés non maltraités (les chercheurs ont des idées incroyables !) : il s’est avéré que les interactions familiales laissaient une signature épigénétique manifeste, faisant varier le taux d’hormones de stress. La neuropsychiatre Rachel Yehuda, spécialiste du syndrome post-traumatique sévère à la Mount Sinai School of Medicine de New York, avait déjà recherché ce marquage chez les survivants de la Shoah et leurs descendants. Elle a eu l’idée d’évaluer l’impact des attentats du 11 septembre 2001 sur une quarantaine de femmes enceintes qui se trouvaient à proximité du World Trade Center, en mesurant un an plus tard leur taux de cortisol (l’hormone qui normalise les réactions au stress) et celui de leur bébé. Il s’est avéré que le marqueur de vulnérabilité au stress de la mère avait été transmis à l’ADN du fœtus, en particulier lorsque la grossesse dépassait six mois au moment de l’attentat.

Toutes ces informations constituent donc bel et bien une révolution. De la même façon que les réseaux neuronaux de notre cerveau se révèlent infiniment plus plastiques et sociables que prévu3, l’influence de la double hélice d’ADN enfermée dans les noyaux de nos cellules n’a rien du déterminisme rigide et impitoyable que l’on a cru jusqu’à la fin du XXe siècle. Nos gènes sont fluides, dynamiques, sensibles à tout ce que nous pensons et faisons. « Un jour, aime dire en souriant le professeur Boris Cyrulnik, un spermatozoïde de votre père est entré dans un ovule de votre mère et ça ne pouvait donner qu’un être humain – ni un lapin, ni un vélomoteur –, mais certainement pas vous ! Parce que “vous” est une combinaison singulière, qui dépend de votre histoire au moins autant que de votre tremplin biochimique. Dès la seconde où vous avez été conçu, le milieu où s’est déroulée votre biographie singulière a été aussi important que la combinaison génétique qui avait amorcé votre irruption dans le réel4. »

Où l’on comprend que l’évolution des espèces vivantes, et particulièrement des humains, s’est forgée dans un dialogue permanent avec l’environnement. Dit autrement, nos corps – et donc nos esprits – ont été façonnés par nos cultures. « L’influence de la culture sur l’évolution du génome humain est probablement beaucoup plus importante qu’on ne l’avait imaginé », observe le professeur Kevin Laland, du département de biologie du comportement et de l’évolution de l’université de St Andrews, en Écosse. Pour lui comme pour un nombre croissant de ses confrères, une collaboration plus étroite entre anthropologues, archéologues, généticiens et biologistes théoriciens permettrait de mieux comprendre l’histoire de l’évolution de l’homme. Car les notions d’inné et d’acquis ne sont finalement que des vues de l’esprit, tellement mêlées l’une à l’autre qu’en réalité elles n’existent pas séparément – ce serait comme vouloir séparer le yin et le yang ! L’enfantement d’un nouvel être se fait dans un couplage indémêlable de ses gènes et de son environnement.

Est-ce la revanche de Jean-Baptiste Lamarck sur Charles Darwin ? Le premier avait-il raison de penser que les girafes ont allongé leur cou à force de tirer dessus, et le second tort de stipuler que l’évolution n’était guidée que par la sélection des rares mutations accidentelles viables ? Sans doute ces deux génies visionnaires hausseraient-ils les épaules à entendre pareilles questions : ces vieux débats importent désormais beaucoup moins, au fond, que ce qui se présente devant nous – quant à la future théorie de l’évolution, elle sortira forcément grandie des pratiques à venir. Quelles pratiques ?

La science génétique a fait et continue de faire des découvertes si fantastiques que certains chercheurs prophétisent l’avènement d’un « transhumanisme » sophistiqué, dont les bénéficiaires pourront jouir d’une intelligence, d’une vitalité et d’une longévité extraordinaires grâce à des manipulations ultra-sophistiquées de leurs gènes, avec ou sans puces informatiques sous la peau et interfaces cerveau-ordinateur. Cela correspond à une réalité clairement déjà en marche – pour une part admirable, notamment pour prévenir ou guérir les maladies génétiques, pour une autre part effrayante d’élitisme et de ségrégation, comme nous en avertit l’historien et épistémologue Yuval Noah Harari dans son best-seller mondial Homo deus5…

Mais n’y a-t-il pas beaucoup mieux et plus simple à faire pour chacun d’entre nous, dès aujourd’hui ? Si l’expression de notre génome – porteur d’une bonne part du spectre immense des potentialités humaines – dépend notamment de la façon dont nous mangeons, respirons, bougeons, cohabitons, aimons… bref, dont nous vivons au quotidien, pourquoi nous priver d’en profiter ? Si, chaque jour, nos choix de vie ont des répercussions jusque dans les profondeurs de nos gènes, pourquoi ne pas partir sans tarder en expédition vers les ressources extraordinaires qui dorment ainsi en nous ? Certes, cela augmentera aussi notre part de responsabilité, individuelle et collective, mais la montée en conscience de l’humanité ne s’effectue-t-elle pas forcément à ce prix ?

Il s’agit donc pour chacun d’apprendre à influencer l’expression de son propre ADN. Pour en parler rationnellement et éviter tout emballement excessif devant l’énormité de ces nouvelles données, consulter des experts nous a semblé indispensable. Cinq spécialistes ont accepté de nous recevoir et de nous éclairer en livrant leurs points de vue respectifs sur la révolution épigénétique en cours.

Le premier est le biologiste et prospectiviste Joël de Rosnay. Infatigable pédagogue des nouveaux paradigmes, il collabora aussi bien avec le MIT de Boston qu’avec l’Institut Pasteur ou le musée de la Villette à Paris. Auteur de très nombreux ouvrages d’avant-garde et de vulgarisation, notamment sur les biotechnologies et l’aspect systémique de la cybernétique et d’Internet, il se passionne aussi pour le surf et, de façon quasi militante, pour le bonheur tel qu’on peut l’atteindre en optimisant tous les aspects de la vie quotidienne – de la diététique au sport, en passant par les relations sociales et affectives. Son dernier ouvrage, La Symphonie du vivant, comment l’épigénétique va changer votre vie6, a fait de lui un interlocuteur incontournable sur ce sujet. La révolution épigénétique, voilà plus de soixante ans que Joël de Rosnay s’en est fait le cobaye triomphant !

Autre expérimentateur précoce et génial de la même révolution, le deuxième intervenant de ce livre est le cardiologue Dean Ornish. Lui était encore étudiant à Houston, au Texas, quand il eut l’audace de proposer un programme de régénération cardiaque à des malades pourtant déjà âgés. La réussite fut telle – grâce à un ensemble « diététique + arrêt du tabac + groupe de parole + gym douce » – que ses maîtres soutinrent ses projets, alors même que ceux-ci faisaient ricaner toute la profession. Aujourd’hui, le régime du professeur Ornish, enseignant à l’université de Californie à San Francisco, est mondialement connu. Sa diététique est devenue franchement végétarienne ; la méditation, avec ou sans yoga, complète l’équation de départ, accompagnée d’une attention toute particulière portée aux relations affectives. Une équation si puissante que la généticienne Elizabeth Blackburn, Prix Nobel 2009 pour ses travaux sur le rôle de la télomérase dans le vieillissement (le fer de lance de l’épigénétique !), collabore régulièrement avec Dean Ornish.

La troisième personnalité qui nous a répondu est la généticienne Claudine Junien. Professeure et praticienne hospitalière à l’université Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines, directrice successive de plusieurs unités de recherche Inserm à l’hôpital Necker-Enfants malades, enseignante en génétique à l’Inra, elle travaille en particulier sur l’épigénomique nutritionnelle, c’est-à-dire sur la façon dont l’alimentation influence le développement du fœtus et du nouveau-né, et sur les répercussions que cela peut avoir plus tard sur la vie de l’adulte et sur celle de ses descendants. Ses recherches ont amené Claudine Junien à s’intéresser à l’aspect social des perspectives épigénétiques – même s’ils sont réversibles, l’alcoolisme, la pauvreté, l’inculture ont des effets tragiques, sur des lignées entières de générations. Parallèlement, la chercheuse a été remarquée pour l’aspect sexué de ses travaux. Quitte à prendre à rebrousse-poil certaines idéologies, Claudine Junien révèle scientifiquement des différences biologiques importantes entre hommes et femmes, et affirme la nécessité de soigner les femmes de façon spécifique pour ne pas les maltraiter, ce qui est hélas encore souvent le cas, la plupart des études utilisant des cobayes masculins.

Le quatrième expert interviewé s’appelle David Khayat. C’est l’un des plus brillants cancérologues français. Il a dirigé le service d’oncologie de l’hôpital de la Pitié-Salpêtrière, à Paris, pendant vingt ans, et enseigne à l’université Pierre-et-Marie-Curie (Paris-VI), ainsi qu’au Centre médical Anderson, à Houston, au Texas. En 2000, il a lancé le Sommet mondial contre le cancer soutenu par l’Unesco et par le président Jacques Chirac, ce dernier lui confiant alors la mise en place d’un Plan cancer français et la création d’un Institut national du cancer. À partir de là, son nom, souvent associé à celui de son jeune confrère, le psychiatre David Servan-Schreiber, s’est retrouvé à plusieurs reprises cité par les médias et par l’establishment médical, qui lui reprochaient de diffuser des informations non vérifiées sur la possible prévention du cancer par des voies épigénétiques. Tel est le sort des pionniers ! Il est vrai que le sujet est multifactoriel et hyper-complexe. Ni le professeur Khayat ni le docteur Servan-Schreiber n’ont jamais prétendu que l’on pouvait guérir un cancer en mangeant des brocolis ou en buvant du jus de grenade, comme l’ont pourtant affirmé certains… Un jour, leurs visions prémonitoires seront simplement reconnues et les caricatures s’évanouiront. En 2017, le Pr Khayat a créé l’Institut international de cancérologie de Paris, qu’il préside.

Notre cinquième spécialiste est enfin le biologiste Pierre-Henri Gouyon. Un homme d’abord formé à l’agronomie et à l’écologie, qui s’est ensuite passionné pour deux domaines distincts et pourtant de plus en plus liés dans nos sociétés : la génétique et l’éthique. Leur articulation est particulièrement bienvenue dans cet ouvrage, pour deux raisons : d’une part, l’avènement de l’épigénétique réveille, de façon rationnelle ou pas, la peur d’un eugénisme insupportable ; d’autre part, toutes les questions ici traitées sont facilement regardées au travers de lunettes idéologiques et politiques. La génétique plairait aux gens de droite, l’épigénétique aux gens de gauche ! Pour s’y retrouver, un avis éclairé à la fois scientifique et philosophique s’avère de bon aloi et Pierre-Henri Gouyon est l’homme de la situation. Qu’on en juge… Enseignant d’abord la biologie évolutive à l’université Paris-Sud, il a successivement été directeur scientifique au CNRS, membre de l’Agence nationale de la recherche, du Conseil national des universités, du Comité de biovigilance du ministère de l’Agriculture et du Comité opérationnel d’éthique dans les sciences de la vie du CNRS. Il enseigne aujourd’hui au Muséum national d’histoire naturelle et siège au Comité d’éthique de l’Inserm, ainsi qu’au Comité de veille écologique de la Fondation Nicolas-Hulot et au Comité de recherche et d’information indépendant sur le génie génétique (Criigen).

Ces cinq intervenants abordent le même thème de l’épigénétique, chacun sous un angle différent. Bien sûr, il arrive qu’ils disent la même chose, que leurs propos se recoupent ; mais nous avons souvent préféré laisser les répétitions, du moins chaque fois que les notions évoquées nous semblaient à la fois essentielles et peu familières. La révolution en cours nous concerne tous et notre éducation épigénétique, qui reste à faire, nécessite, pensons-nous, que l’on revienne plus d’une fois sur les notions clés, pour mieux les assimiler.

Les présentations ainsi faites, entrons maintenant dans le vif du sujet et frappons à la porte de notre premier interlocuteur, avec cette première préoccupation très pragmatique : l’épigénétique nous apporte-t-elle réellement une révolution à la portée de tout le monde ?

Notes

1. Entretien avec Jean-Claude Ameisen, Clés no 86, décembre 2013.

2. ENCODE (Encyclopedia of DNA Elements : l’Encyclopédie de l’ADN) prolonge le programme mondial Génome humain doté des moyens technologiques les plus puissants.

3. Cf. Votre cerveau n’a pas fini de vous étonner, entretiens de Boris Cyrulnik, Pierre Bustany, Jean-Michel Oughourlian, Christophe André et Thierry Janssen avec Patrice van Eersel, Albin Michel, 2012.

4. Clés, op. cit.

5. Albin Michel, 2017.

6. Les Liens qui libèrent, 2018.

Entretien avec Joël de Rosnay

« Vous pouvez devenir le chef d’orchestre de vos gènes ! »

Sur la table basse du salon, il a disposé des noix et un excellent jus 100 % grenade acheté en bas de son appartement parisien. Joël de Rosnay a l’air si affûté, alerte et paisible à la fois, que l’on accepterait aussi bien d’avaler des vers de terre pour percer le secret de sa bouillonnante sérénité. Il pourrait synthétiser toute la littérature scientifique sur le sujet en treize minutes. Notre entretien durera plusieurs heures. Après quoi, il évoquera avec fierté sa femme, le nouveau livre de sa fille, sa passion du surf, son Pays basque… L’alimentation, le sport, les liens aux autres : le biologiste ne se contente pas d’expliquer les ressorts de l’épigénétique, il en est un « laboratoire vivant ».

Les effets de l’environnement sur l’organisme humain sont étudiés depuis longtemps, qu’est-ce que l’épigénétique apporte de nouveau ?

C’est une révolution, le mot n’est pas trop fort. Nous sommes restés longtemps prisonniers d’une vision déterministe de l’ADN : des gènes programmaient le corps humain, des enzymes faisaient marcher l’usine cellulaire et des protéines constituaient les briques de cette maison cellulaire. Dans une telle optique, rien ne pouvait changer sans les mutations accidentelles de l’ADN, provoquées par le rayonnement cosmique, la radioactivité ou les produits chimiques absorbés dans l’alimentation, ou encore les poisons familiers comme la cigarette. Lorsque parfois – très rarement – ces mutations hasardeuses étaient bénéfiques à l’individu, elles étaient conservées par la sélection naturelle ; si elles lui étaient défavorables, cela conduisait à une modification de son métabolisme ou de son comportement, ce qui réduisait son espérance de vie, parfois abruptement, et donc sa fécondité, diminuant automatiquement ses possibilités de transmettre l’anomalie en question. Telle était la vision traditionnelle, disons « néo-darwinienne ». En face, vous aviez la vision « finaliste » de Jean-Baptiste Lamarck, pour qui ce n’était pas le hasard des mutations et le tri de la sélection naturelle qui conduisaient à la modification des formes vivantes – animales ou végétales –, c’était plutôt le fait que ces espèces tendaient vers certains buts : la girafe voulant atteindre des feuilles en hauteur, la répétition de ce geste finissait par conduire à lui allonger le cou en agissant sur ses gènes. On tenait là l’idée que l’influence de l’environnement précédait celui des gènes. Bref, on avait d’un côté les « causalistes-déterministes », qui accordaient une place clé au hasard des mutations, et de l’autre, considérés comme hérétiques par l’université acquise aux thèses de Darwin, les « finalistes » qui considéraient que les formes naturelles évoluaient sous la pression des intentions des individus.

Avec l’épigénétique, tout a changé ?

Absolument, surtout depuis la fin des années 2000, sous l’impulsion de travaux internationaux qui fournissent maintenant d’innombrables exemples de la façon dont les gènes vont s’exprimer ou au contraire s’inhiber… en fonction du contexte.

En somme, les gènes ne sont pas aussi « coupés du monde » qu’on le croyait ? C’est donc Lamarck qui avait raison !

On pourrait le penser, sauf que les découvertes épigénétiques majeures sont venues de l’intérieur même de l’ADN, ce que ni Darwin ni Lamarck ne pouvaient bien sûr deviner, eux qui vivaient près d’un siècle avant la découverte de la fameuse double hélice ! La première grande surprise fut de découvrir que l’on se trompait en considérant l’ADN comme exclusivement consacré à porter la totalité des informations génétiques codant les « briques » du vivant. On s’est aperçu en effet qu’il y avait aussi de l’ADN non codant. Et comme on ne savait pas du tout à quoi il pouvait bien servir, les généticiens se sont d’abord imaginé qu’il s’agissait en quelque sorte de « scories » désormais inutiles de l’évolution et l’ont donc appelé « ADN poubelle » (junk DNA). Chez l’humain, on a d’abord évalué cet ADN poubelle à 50 % de la double spirale, ce qui était déjà beaucoup. Mais voilà que cette part « inutile » est passée à 70 % et même à 80 % ! Au point que l’on a fini par se demander ce qu’il allait rester pour coder les protéines et les enzymes. Aujourd’hui, on sait que certaines espèces vivantes n’ont que 3 % d’ADN non codant ; mais d’autres espèces, comme l’humain, en ont 90 à 95 % ! Et les chercheurs ont fini par découvrir qu’en fait, ces parties-là de la molécule géante d’ADN n’étaient pas du tout des « scories inutiles », mais qu’elles jouaient un rôle considérable et décisif : elles régulent littéralement le fonctionnement du processus génétique !

On savait, depuis les fantastiques découvertes de Crick et Watson dans les années 1950, que le précieux ADN, qui contient tous les « plans » de l’organisme, ne peut jamais sortir du noyau de la cellule – il risquerait d’être abîmé et la nature, comme on dit familièrement, a bien fait les choses. Pour pouvoir lire les informations que contiennent les gènes de l’ADN, il faut en faire des copies. C’est le rôle de l’ARN messager, petits fragments de la grande molécule qui, eux, peuvent sortir du noyau pour convoyer les données à travers le cytoplasme cellulaire jusqu’aux ribosomes, qui servent d’unités de montage et savent comment assembler les protéines et les enzymes, pour construire toutes les molécules dont le vivant a besoin. Eh bien, on a récemment découvert qu’une énorme proportion de ce prétendu « ADN poubelle » régulait en fait la circulation de ces ARN messagers, les autorisant à délivrer leurs messages… ou pas ! Dans le second cas, le gène est toujours bien là, mais si son information n’est plus véhiculée, il se trouve comme inactivé. L’agent de cette inactivation est une forme d’ARN particulier : le micro-ARN (ou miARN). Beaucoup plus petit que l’ARN messager, il empêche ce dernier de véhiculer son message, en le neutralisant ou éventuellement en le détruisant.

Peu à peu, les chercheurs ont découvert des dizaines d’autres mécanismes d’activation ou d’inhibition des gènes. On avait cru qu’il suffisait de décrypter le génome d’une espèce, à commencer par la nôtre, pour comprendre l’essentiel du fonctionnement interne de cette espèce – rappelez-vous les cris d’enthousiasme de la communauté scientifique au début des années 2000 quand, ayant fini de décoder le génome humain, on s’est imaginé que celui-ci avait enfin délivré ses plus grands secrets ! La décennie qui a suivi nous a fait prendre conscience que l’affaire était autrement plus complexe. Car les gènes peuvent être « allumés » ou « éteints » en fonction de facteurs très nombreux, internes ou externes. Ainsi, par exemple, la chaîne des chromosomes qui constituent la double hélice s’enroule autour de grosses protéines, qui ressemblent à des colliers de perles : les histones. Or, pour que les gènes puissent s’exprimer, il faut que cette chaîne ne soit pas trop compactée, c’est-à-dire que les histones soient suffisamment espacées les unes des autres pour que chaque gène soit accessible et puisse être correctement « lu ». La simple disposition des histones peut donc expliquer qu’un gène s’exprime ou pas. Et il se trouve que cette disposition dépend de facteurs sur lesquels l’individu peut éventuellement agir, par exemple l’alimentation, la vie émotionnelle ou l’exercice physique.

En très bref, voilà schématiquement comment nous pourrions résumer les premiers aspects de cette révolution épigénétique, venue jeter cul par-dessus tête nos anciennes visions simplistes et qui nous réserve encore à l’évidence de très grandes surprises : sous l’effet d’un certain nombre d’événements (lesquels ? c’est toute la question !), des molécules particulières viennent encombrer les histones et ainsi bloquer l’accès aux gènes, se collant dessus comme des bouts de scotch. On appelle ces molécules les « groupes méthyls ». Elles sont connues de longue date, mais on découvre aujourd’hui quel rôle crucial elles jouent dans la neutralisation de l’expression des gènes par encombrement des histones. On parle à leur sujet d’agents méthylants, responsables de la méthylation des histones. À l’inverse, d’autres molécules ont pour effet de stimuler l’expression des gènes, voire de l’exagérer. Il s’agit des « groupes acétyls » et l’on parle alors d’agents acétylants et d’acétylation des histones. Retenez bien ces mots, vous n’avez pas fini de les entendre – ils sonnent abscons, mais nous concernent tous intimement !

Leur combinaison donnerait l’équivalent d’un interrupteur pour une lampe : l’acétylation allume l’expression du gène et la méthylation l’éteint ?

C’est un peu ça. Prenons l’exemple fameux des insectes sociaux : toutes les larves d’abeille ont exactement le même génome, donc le même programme génétique ; mais selon la nourriture que vous leur donnez, certaines larves laisseront s’exprimer des gènes qui les pousseront à devenir des ouvrières, d’autres à devenir guerrières, et si vous leur donnez de la gelée royale, elles deviendront des reines. Pourquoi ? Parce que cette gelée contient du folate, qui est un agent méthylant, dont l’effet est de bloquer le programme « abeille normale » et provoque du coup chez la larve concernée des transformations morphologiques très importantes : elle devient plus grosse, vit plus longtemps, s’accouple avec les bourdons, pond des œufs… c’est une reine !

Ce processus est désormais bien connu…

Je viens d’évoquer les trois mécanismes actuellement les mieux connus de l’épigénétique : les micro-ARN, la méthylation et l’acétylation. Mais il en existe d’autres que l’on commence à explorer… L’ensemble s’avère d’une grande complexité et nous promet un XXIe siècle passionnant. Cette révolution est bien sûr d’autant plus considérable que certaines marques épigénétiques acquises par un individu au cours de sa vie peuvent éventuellement se transmettre aux générations suivantes. En somme, le gène se transmet à la descendance avec son morceau de scotch accroché ! Dans le cas du cancer, du stress traumatique ou de l’addiction aux drogues, ces marques-là deviennent donc héréditaires de façon dramatique. La bonne nouvelle, c’est que le processus reste toujours réversible et peut donc se corriger par un ciblage épigénétique approprié, ce qui ouvre des perspectives thérapeutiques prometteuses et radicalement neuves pour traiter des maladies graves transmises génétiquement.

On a donc découvert pourquoi l’expression des gènes était variable, modulable, et on peut maintenant espérer en tirer des pistes thérapeutiques. Mais comment faire se stabiliser ces variations dans le temps, lorsqu’elles sont bénéfiques ?

Qu’elles soient néfastes ou bénéfiques, c’est la répétition des comportements et la régularité de certaines habitudes qui stabilisent la variation. Cela signifie que nous sommes les héritiers des gènes de nos ancêtres, mais que nous pouvons agir sur cet héritage. Je compare cela à un orchestre où chaque musicien a la partition devant lui. Cette partition, c’est l’ADN : il y a une suite de notes, des clés de sol, des soupirs, des indications de tempo allegro ma non troppo, tout cela est écrit de manière linéaire. Mais c’est l’art de chaque musicien, l’art du chef d’orchestre, de faire en sorte, par son interprétation, que la symphonie soit bonne ou moins bonne… C’est cela, l’épigénétique : nous sommes les chefs d’orchestre de notre propre corps. Si vous fumez régulièrement, que vous buvez trop, que vous vivez dans le stress, vos comportements vont réveiller ou éteindre des gènes, induire des changements épigénétiques qui vont renforcer ces comportements et ces habitudes devenues familières – jusqu’au point d’éventuellement marquer vos gamètes et donc de se transmettre à votre descendance. Il y a là un cercle vicieux… ou vertueux : un comportement qui vous apporte du plaisir, donne du sens à votre vie, vous rend utile, empathique, induira d’autres mécanismes épigénétiques, un tout autre art de jouer votre symphonie. Il y a une épigénétique vicieuse et une épigénétique vertueuse. Quant à la stabilité du marquage, elle résulte de la capacité de nos gènes à conserver la modulation de leur expression, mais il ne faut pas nier que cette « épimutation » est, par définition, beaucoup moins stable que la mutation génétique à proprement parler.

Que peut-on dire de plus au sujet de cette possible transmission des caractères acquis ?

Au moment de la fécondation, lorsque deux cellules reproductrices se rencontrent, ce ne sont pas seulement deux ADN qui se combinent, c’est beaucoup plus que ça. À l’intérieur d’un ovule ou d’un spermatozoïde, il y a un tas d’éléments : des ARN non codants, des peptides, des hormones, des facteurs de croissance, des facteurs méthylants, ou acétylants… ils sont tous présents. Quand l’œuf se divise, toute une usine chimique se met en branle, dont seule une partie se trouve inscrite dans les gènes. On sait aujourd’hui que des géniteurs alcooliques, ou fortement tabagiques, ou encore des parents soumis à un stress permanent ou à un environnement radioactif, etc., peuvent transmettre des marques épigénétiques à leur descendance sur une, voire plusieurs générations. La bonne nouvelle, encore une fois, c’est que ça vaut aussi pour les caractères acquis bénéfiques.

Si vous le permettez, faisons un premier point. Les généticiens ont tendance à définir l’épigénétique au sens strict comme la mécanique de modulation de l’expression des gènes dès lors que les marques acquises sont transmissibles et réversibles. Vous êtes d’accord ?

Je juge plus simple de limiter l’épigénétique aux modulations qui se produisent durant la vie d’un individu, et de considérer l’héritabilité de ces caractères acquis comme probable. Car il y a bien deux dimensions épigénétiques : primo, l’effet que je peux contrôler pendant ma vie ; et secundo, la propension à le transmettre à mes descendants. L’héritabilité est plus difficile à prouver chez l’homme que chez les souris ou chez les plantes, ce qui conduit bon nombre de généticiens à réduire le champ d’action de l’épigénétique. Mais on ne peut plus méconnaître les travaux récents qui établissent indubitablement le lien, notamment, entre stress, tabagie ou alcoolisme parental (parfois même grand-parental) et la prédisposition des descendants à des maladies comme la dépression, les allergies ou les addictions. Le travail d’Eric Kessler (du Mount Sinai Hospital, à New York) est particulièrement probant. On sait désormais isoler les gènes sur lesquels agissent fortement les marqueurs épigénétiques, on les a identifiés : le cas du glutamate, par exemple, a été démontré avec précision. C’est un neurotransmetteur important dans la dépression. Dans l’hippocampe – cette région du cerveau impliquée dans les réactions émotionnelles et le stress –, on a identifié le gène codant l’enzyme précurseur du glutamate, mis au jour le mécanisme d’acétylation qui affecte ce gène, on a même trouvé comment effacer cette modification et rallumer le gène. Ce sont des découvertes très récentes. Tout le défi des années à venir sera de réussir à intervenir artificiellement sur ces gènes.

Quelles autres pistes majeures retenez-vous ?

La recherche a réussi à identifier un gène clé dans le syndrome de stress post-traumatique (PTSD en anglais) et montré que la méthylation consécutive au traumatisme inhibe le transport de la sérotonine – cette hormone qui permet de retrouver son calme. La marque posée par le PTSD sur le gène l’empêche de faire son travail, ce qui conduit à une hypersensibilité permanente au stress et à des comportements obsessionnels compulsifs. D’autres scientifiques ont reproduit un type d’effet similaire chez la souris, cette fois pour activer le gène FOS-B, impliqué dans l’addiction et la dépression. Ils ont pu ainsi démontrer comment la régulation de ce gène disposait les souris à développer ou non une addiction à la cocaïne et les rendait plus ou moins résistantes au stress.

Les chercheurs commencent donc à contrôler la régulation épigénétique. Et nous ? Qu’en est-il pour chacun de nous dans notre propre vie, avons-nous un pouvoir de régulation ?

C’est LE point essentiel : chacun peut faire quelque chose pour lui-même, oui ! Il y a des facteurs qui agissent ensemble, en synergie, dans notre corps, en créant à chaque instant, chaque minute, ces fameux ARN capables de moduler l’expression de nos gènes, et nous pouvons influencer cette création. Les cinq facteurs clés sont : 1) la nutrition, 2) l’exercice physique, 3) le management du stress, 4) le plaisir de faire ce que l’on fait, 5) l’harmonie du réseau social autour de soi. C’est l’effet combiné de ces cinq facteurs, beaucoup plus que l’un ou l’autre isolément, qui va conduire à des changements puissants dans l’expression des gènes ou permettre de stabiliser des épimutations déjà installées. Toute une science maintenant bien documentée, que l’on appelle la nutrigénomique, démontre ainsi la puissante influence des folates, du curcuma, du resvératrol que l’on trouve dans le vin, le thé vert, les brocolis, les tomates, tous les fruits et légumes colorés, le jus de grenade, les pommes (pour la pectine), le chocolat noir (qui contient des flavonoïdes) : ces produits agissent s’ils sont consommés très régulièrement, en synergie les uns avec les autres. Aux États-Unis, le National Institute of Health a été un acteur majeur de la recherche sur cette question. Les bénéfices pour la santé sont immenses et reposent sur notre capacité à modifier l’expression de nos gènes par nos habitudes alimentaires, sportives, relationnelles.

J’en ai d’ailleurs tiré beaucoup d’enseignements personnels, je suis un laboratoire ambulant en pratiquant la nutrigénomique et la synergie des facteurs ! Résultat, trois heures de surf d’affilée à 80 ans, ça ne me fait pas peur. Et j’attendrai d’avoir 100 ans pour passer au golf !

Si l’on vous entend bien, notre corps est capable d’une grande flexibilité pour autant que l’on ajuste notre mode de vie ?

On a longtemps considéré le corps comme un truc fixe et programmé, avec le cerveau au-dessus qui contrôlait tout. Ce n’est pas du tout ça. Le corps est fluide, le cerveau fluide, et l’ensemble constitue un système dynamique qui se modifie en permanence, à chaque seconde.

Vous l’évoquiez déjà il y a quarante ans lorsque vous avez publié La Malbouffe1. L’influence de l’alimentation n’est donc pas une révélation récente.

Oui, mais il y avait beaucoup moins de preuves. Pour La Malbouffe, je m’étais inspiré des mouvements indiens, californiens, du bio, et aussi beaucoup des grandes traditions culinaires. Entre l’art de vivre diététique et la nutrigénomique, il y a un saut scientifique que nous sommes en train de vivre. À cette époque-là, par exemple, je ne parlais pas des flavonoïdes, ces composés extraordinaires, antioxydants et anti-inflammatoires. La « complémentation » est bien un art ancestral de combiner les effets de plusieurs aliments, mais à l’ère épigénétique il ne s’agit plus de remèdes de bonnes femmes : des preuves objectives permettent de convaincre chacun de sa capacité d’agir à l’échelle de ses propres cellules, de changer son destin génétique. Nous allons entrer dans l’ère de la prévention quantifiable, non pas en disant aux gens de prendre du son d’avoine au petit déjeuner pour éviter le cancer du côlon, mais en leur permettant de suivre leur propre parcours tout au long de leur vie avec les fitness trackers, ces programmes personnalisés de maintenance de la santé. Les outils numériques, que l’on s’attache au poignet pour analyser nos constantes à tout instant, vont à l’avenir beaucoup s’appuyer sur ces découvertes pour faire de l’épigénétique personnalisée et de la nutrigénomique personnalisée. C’est d’ailleurs ce type de prévention qui intéresse Google et autres GAFA, car les gens vont payer pour cela.

Note

1. Orban, 1979.