L’effet paternel

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Découverte sur la façon dont la mémoire génétique de l’environnement pourrait se transmettre d’un homme à ses petits-enfants
A father's behavior and environment before his children are even conceived may affect the health of his children and grandchildren

Si vous avez du diabète, un cancer ou même des problèmes cardiaques, c’est peut-être un peu à cause du comportement ou de l’environnement de votre père, voire de votre grand-père. En effet, des chercheurs ont démontré ces dernières années qu’avant même la conception de sa progéniture, la vie d’un père (son alimentation, sa consommation de drogues, son exposition à des produits toxiques et même son stress) peut influencer le développement et la santé non seulement de ses enfants, mais également de ses petits-enfants.

Cependant, malgré une décennie de travaux dans ce domaine, les chercheurs n’avaient toujours pas une compréhension approfondie du mécanisme de transmission de la mémoire génétique de l’environnement sur plusieurs générations. Des chercheurs de McGill et leurs collaborateurs suisses pensent avoir trouvé une pièce essentielle de ce casse-tête moléculaire. Ils ont découvert que les protéines appelées histones, peu étudiées jusqu’à présent, pourraient jouer un rôle crucial dans le processus.

Ils croient que cette découverte, qu’ils ont décrite dans un article tout juste publié dans Science, a le potentiel de modifier en profondeur notre compréhension de la manière par laquelle l’hérédité se transmet. En effet, les chercheurs démontrent qu’une autre substance que l’ADN joue un rôle important dans l’hérédité en général, et qu’elle pourrait déterminer si les enfants et les petits-enfants d’un père seront en bonne santé ou non.

Suivre une nouvelle voie

Auparavant, la plupart des recherches dans ce domaine, qu’on appelle l’épigénétique, se sont concentrées sur un processus qui fait appel à l’ADN et à certaines molécules (les groupes méthyles) qui se fixent à l’ADN et augmentent ou diminuent l’expression de gènes particuliers.

Les chercheurs se demandaient si les histones pourraient jouer un rôle dans la transmission de l’information héréditaire du père à sa progéniture parce qu’elles font partie de ce que le spermatozoïde transmet au moment de la fécondation. Les histones sont distinctes de notre ADN, même si elles interagissent avec lui pendant la formation cellulaire, en jouant le rôle d’une bobine autour de laquelle l’ADN s’enroule.

Pour tester leur théorie quant au rôle possible des histones pour guider le développement de l’embryon, les chercheurs ont créé des souris chez lesquelles ils ont légèrement altéré l’information biochimique sur les histones pendant la formation des spermatozoïdes et ils ont ensuite mesuré les résultats. C’est un peu comme s’ils avaient fait une petite marque sur une bobine de fil pour vérifier l’effet sur le fil qui s’enroule autour de la bobine. Après cela, les chercheurs ont étudié les effets sur les rejetons.



L’hérédité – au-delà de l’ADN

Les chercheurs ont découvert des conséquences graves pour les petits :  des effets sur leur développement  certains avaient des anomalies congénitales et un développement anormal du squelette  et des effets sur leur survie. Et le résultat le plus surprenant était que ces effets étaient encore visibles deux générations plus tard.

« Nous étions vraiment renversés en voyant la diminution du taux de survie d’une génération à l’autre et les anomalies du développement. Nous n’aurions jamais cru que la modification d’une caractéristique externe à l’ADN, c’est‑à‑dire une protéine, pourrait intervenir dans l’hérédité », a déclaré Sarah Kimmins, du Département de sciences animales de l’Université McGill, qui fait partie des principaux auteurs de l’article. La Pre Kimmins est également titulaire de la Chaire de recherche du Canada en épigénétique, reproduction et développement.

« Ces résultats sont remarquables parce qu’ils indiquent que d’autres données que celles fournies par l’ADN sont en cause dans l’hérédité, a ajouté la Pre Kimmins. L’étude souligne le rôle crucial du père dans la santé de ses enfants, voire de ses petits-enfants. Ces travaux ouvrent de nouvelles avenues de recherche pour la prévention et le traitement possibles de diverses maladies qui ont des répercussions sur la santé des générations suivantes, étant donné que les modifications chimiques des histones sont sensibles aux expositions environnementales. »

Experts qui ont commenté l’article ou qui sont disposés à être interviewés à son sujet :

John%20McCarrey%20%3cJohn.McCarrey [at] utsa.edu%3e">John R. McCarrey, détenteur distingué de la Chaire de biologie cellulaire et moléculaire Robert et Helen Kleberg, Département de biologie, Université du Texas à San Antonio

bartolom [at] mail.med.upenn.edu (Pre Marisa Bartolomei), Département de biologie cellulaire et développementale, École de médecine Perelman de l’Université de Pennsylvanie

« Bien que l’on dispose de données probantes substantielles quant à la possibilité d’une transmission paternelle de maladies et de phénotypes indésirables à l’enfant en l’absence de mutations génétiques, il s’agit de la première étude à démontrer véritablement un mécanisme réalisable par lequel cela peut se produire. L’étude donne confiance aux chercheurs pour approfondir la piste du maintien des histones dans les cellules germinales masculines en tant que mécanisme de l’hérédité… et elle servira également aux pères de rappel de la nécessité de protéger leurs cellules reproductrices avec diligence. »

Les travaux ont été financés par les Instituts de recherche en santé du Canada, Génome Québec, le Réseau québécois en reproduction, le Fonds de recherche du Québec Nature et technologies, le Fonds Boehringer Ingelheim, le Fonds national suisse de la recherche scientifique et la Fondation Novartis pour la recherche.

À lire : l’article « Disruption of histone methylation in developing sperm impairs offspring health transgenerationally » de Keith Siklenka et autres collaborateurs paru dans Science.

 

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