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Article.
Lamarck n'avait pas raison, mais il n'avait pas
tort
par Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin - 25/07/2008
La
querelle entre Lamarck et Darwin concernant l'hérédité
des caractères acquis semblait définitivement
réglée par le triomphe du néo-darwinisme,
découlant de la découverte du génome.
Les individus composant une espèce, ou phénotypes,
ne peuvent pas transmettre les propriétés qu'ils
acquièrent au long de leur vie en interagissant avec
leur environnement. Ce n'est pas parce que j'ai pratiqué
la plongée durant mon adolescence et ai fortifié
ma capacité pulmonaire que mes enfants, conçus
ensuite, hériteront de cette capacité. Ne se
transmettent que les mutations survenues au hasard au sein
du génome. Encore faut-il qu'elles affectent le génome
des cellules reproductives, sperme ou ovocyte, et qu'elles
résistent à la pression de sélection
qui tend à les éliminer. Il faut aussi qu'elles
se produisent avant la reproduction. Si mon génome
enregistre une mutation, affectant par exemple les caractéristiques
génétiques de mon sperme, mais que je n'utilise
pas ce sperme pour me reproduire, il est évident que
la mutation ne se transmettra pas. Ces conditions étant
rarissimes, les caractères des espèces, et donc
ceux des individus, ne se modifient que lentement.
Depuis
une trentaine d'années, cependant, les études
portant sur la façon dont ce que l'on appelle
pour simplifier les gènes s'expriment afin
de définir le phénotype à partir du
génotype des cellules germinales ont mis en évidence
le rôle essentiel de l'interaction entre l'individu
et le milieu. Ceci que ce soit durant la gestation ou dans
la suite de la vie du jeune. Les biologistes, comme on le
sait, ont désigné cette interaction par le
terme d'épigénétique. L'épigénétique
a permis de remettre en cause la croyance naïve en
la toute puissance de la « programmation génétique
», en y réintroduisant l'influence des
facteurs culturels. Ainsi, entre deux jumeaux dont le cerveau
a été défini de façon très
voisine par le génome des parents, si l'un
apprend à parler de bonne heure et l'autre
non, leurs performances cognitives seront radicalement différentes.
Mais
ces performances, à nouveau, ne se transmettent pas.
Les enfants de nos deux jumeaux n'hériteront pas de
cerveaux différents, permettant des performances cognitives
différentes. Il faut noter cependant que les modifications
culturelles de type épigénétique contribuent
à construire des environnements sélectifs différents,
lesquels influent sur les conditions selon lesquelles les
mutations survenues au sein des génomes sont sélectionnées.
Ceci a été évoqué pour expliquer
le
s
répercussions sur les propriétés du génome
humain à s'adapter aux nouveaux environnements culturels,
par exemple ceux construits autour de l'utilisation des outils.
Il est tout à fait possible d'imaginer que dans un
milieu social (une niche) où l'on utilise des outils,
les mutations survenues au hasard dans les génomes
de certains des individus constituant ce milieu social aient
été retenues par la sélection si elles
favorisaient l'apparition d'architectures neuronales favorisant
elles-mêmes l'appropriation des outils. Ainsi, le cerveau
des préhominiens aurait-il pu se développer
rapidement (voir notre article «Un
événement encore mal expliqué, l'apparition
d'un gros cerveau chez les hominidés»).
Encore fallait-il, comme rappelé ci-dessus, que ces
mutations aient été sélectionnées
chez des jeunes ayant devant eux des espérances de
reproduction. Dans ce cas, le jeune sujet porteur d'une mutation
lui permettant d'utiliser l'outil mieux que ses contemporains
aura plus de chances de survie et donc plus de chances d'enfanter
des descendants porteurs de cette mutation.
Le
néo-lamarkisme
Tout
ce qui précède semblait bien acquis et ne pas
poser de problème. Lamarck était définitivement
battu par Darwin. Ainsi, si je consomme certains aliments
tendant à favoriser l'obésité, ou si
je suis soumis à des stress ayant le même résultat,
mes enfants n'hériteront pas de mon obésité.
Ainsi semblait-il...
Mais
depuis quelques temps, des observations apparemment contraires
se sont multipliées. Au point que certains biologistes
évolutionnistes commencent à parler d'un néo-lamarckisme.
Il semble bien que des prédispositions à l'obésité,
à certains cancers ou à d'autres caractères
atypiques se transmettent d'individus en individus à
génome constant», c'est-à-dire sans que
les génomes des enfants diffèrent de ceux des
parents. Il ne s'agit pas d'une transmission « culturelle
», mes enfants devenant obèses par imitation
de mon comportement boulimique. Il s'agit véritablement
d'une transmission héréditaire. Mes enfants
deviendraient obèses même si, pour combattre
ma propre obésité, je leur imposais dans le
même temps un régime alimentaire sévère.
Ceci voudrait donc dire que je leur aurais transmis une prédisposition
héréditaire à l'obésité,
dont la trace génomique ne serait pas susceptible d'être
mise en évidence.
L'affirmation sent le soufre, car elle contribuera
à justifier l'idée que les enfants pourraient
être en quelque sorte prédestinés par
leurs gènes à l'adoption de tel ou tel
comportement, ceci indépendamment des influences
culturelles. Mais surtout, elle doit être démontrée.
Pour quelle raison des génomes identiques, d'un
individu à un autre au sein d'une même
espèce, pourraient-ils induire des caractères
différents ?
Une
étude plus approfondie des conditions dans lesquelles
l'environnement agit sur l'expression des gènes permet
de fournir des débuts de réponse. C'est l'interférence
ARN découverte fortuitement en 1999 qui procure les
outils nécessaires. En 1998, Andrew Z. Fire et Craig
C. Mello ont montré que l'on pouvait réduire
spécifiquement l'expression de protéines contenues
dans des cellules du nématode Caenorhabditis elegans,
en introduisant de l'ARN double brin dans celles-ci. Ce phénomène
fut alors nommé ARN interférence. L'ARN interférent
se lie spécifiquement avec l'ARN messager (ARNm) cible,
conduisant à la dégradation de celui-ci et de
ce fait à l'inhibition de l'expression de la protéine
correspondante(1). Ces travaux et
ceux qui ont suivi ont permis l'affinement de la compréhension
des mécanismes impliqués dans l'épigénétique.
On en déduit, par exemple, que des substances incorporées
dans le régime alimentaire des embryons ou jeunes peuvent
modifier durablement les phénotypes issus du développement.
L'exemple connu depuis longtemps est celui des larves d'abeilles
qui deviennent ou non des reines selon qu'elles consomment
ou non de la gelée royale. Des résultats de
cette nature peuvent être obtenus artificiellement en
faisant ingérer à des mères (généralement
des souris) diverses substances ou en leur imposant des modes
de vie susceptibles de rendre silencieux des gènes
ou groupes de gènes ayant des conséquences bien
identifiées. Les descendants de ces mères, bien
que porteurs du gène maternel, n'en subissent pas les
conséquences. De plus, il semble que ces descendants
puissent à leur tour transmettre ces caractéristiques
à leurs propres descendants, ceci sur plusieurs générations,
sinon indéfiniment.
Appliquées à l'homme, ces constatations suggèrent
que des événements traumatisants subis par des
parents, pères ou mères, durant leur enfance,
peuvent avoir des effets durables sur les enfants. Les spermes
et ovocytes des parents pourraient en être affectés
et transmettre, à génome inchangé, des
effets très différents relativement à
l'expression des gènes. Ainsi, complexifiant la théorie
un peu simpliste du gène égoïste popularisée
par Dawkins, ces observations conduiraient à mettre
l'accent sur l'importance des «mécanismes»
de la transmission héréditaires et non sur les
seules unités génétiques.
Evidemment, comme déjà indiqué ci-dessus,
l'interprétation rapide de telles hypothèses
pourrait faire penser que des comportements à risque,
voire des pathologies comme la schizophrénie ou certains
cancers, pourraient être transmises par l'intermédiaire
de cellules germinales elles mêmes modifiées
parce qu'appartenant à des parents ayant subi des conditions
supposées prédisposantes. De ce fait, les défenseurs
de l'influence du génétique sur le culturel
pourraient abusivement en tirer la conclusion que les sujets
atteints ne pourraient pas être améliorés
par des conditions environnementales favorables. On retrouverait
l'hypothèse de la « prédestination génétique
» ou plus exactement, d'une «prédestination
épigénétique» que beaucoup de censeurs
incompétents utiliseraient pour refuser aux personnes
à problèmes les conditions sociales pouvant
faciliter leur insertion.
Mais la voie de recherche évoquée ici, malgré
ces risques, paraît pouvoir ouvrir de nouvelles perspectives
prometteuses dans la prévention de certaines pathologies
apparemment transmises héréditairement, ou dans
les soins apportés à ces pathologies(2)
pour essayer de revenir en arrière dans les modalités
d'expression des gènes supposées induire ou
conforter ces pathologies. Le nouveau Lamarkisme ainsi esquissé
permettrait ainsi d'enrichir ces mécanismes de la transmission
héréditaire génétique encore en
partie mystérieux.
Cependant, nul n'envisage encore sérieusement qu'en
forçant des zèbres à escalader le cou
de jeunes girafes, on puisse rendre silencieux au sein du
génome de celles-ci, du fait de la gène subie
par la mère, les sites supposés responsables
de la longueur de leurs cous.
Notes
(1) Pour plus de détail sur l'ARN
interférence, voir Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_interf%C3%A9rent
(2)
Dans le cas du cancer de la prostate par
exemple, on lira avec intérêt, l'article de Dean
Ornish [directeur de l’Institut de Recherche en Médecine
Préventive à Sausalito en Californie. ] et al.,
"Changes in prostate gene expression in men undergoing
an intensive nutrition and lifestyle intervention", in
Proceeding of the National Academie of Sciences, 2008 105:8369-8374,
18 juin 2008.
http://www.pnas.org/content/105/24/8369.full?sid=59215bd0-ae49-498a-aad6-5b95a3b642a9.
Cet article montre qu'un simple régime alimentaire
combiné à une meilleure hygiène de vie
modifie le profil génétique d'un individu (voir
figure ci-dessous).
A gauche
: avant régime alimentaire et style de vie.
A droite : après 3 mois de régime alimentaire
et pratique d'un peu de sport.
On observe un changement d'activité dans près
de 500 gènes.
L'activité des gènes permettant de prévenir
la maladiea a augmenté tandis que certains gènes la favorisant
(étude aussi valable pour le cancer du sein) n'étaient
plus en activité après les changements de mode de vie et d'alimentation.
