La plupart d’entre nous ont appris au lycée que les gens tirent la moitié de leurs gènes de leur père et l’autre moitié de leur mère. C’est vrai, mais il s’avère que la façon dont les parents contribuent à la génétique de leur progéniture est plus compliquée et plus intrigante.
Les scientifiques découvrent que les expériences d’un parent peuvent entraîner des changements dans l’expression des gènes qui sont codés dans le sperme ou l’ovule et transmis à la progéniture. En d’autres termes, il y a une façon dont la progéniture hérite des expériences de ses parents. Ceci est différent des gènes hérités pour les yeux bruns ou bleus. Il s’agit plutôt d’hériter de gènes qui sont activés ou désactivés dans le but d’être mieux adaptés à un environnement particulier.
Larry Feig, professeur de biologie du développement, moléculaire et chimique à la Tufts University School of Medicine, aide à comprendre comment les changements dans l’expression des gènes, appelés changements épigénétiques, peuvent être transmis.
Feig dit que l’idée est souvent surprenante pour les gens : « Vous héritez des expériences de vos ancêtres ? Comment est-ce possible ? Et pourquoi ?
Le « pourquoi » pourrait être que l’expression génétique basée sur l’expérience parentale aide à préparer le terrain pour une progéniture réussie. Par exemple, les souris élevées dans des environnements froids emballent un type de graisse appelée graisse brune pour se garder au chaud. Leur progéniture naît avec un surplus de graisse brune, ce qui leur donne vraisemblablement un coup de pouce pour survivre par temps froid.
L’idée est que dans des circonstances normales, c’est une bonne chose. Comme tout autre système de réglementation, s’il est excessif, cela pourrait causer des dommages. »
Larry Feig, professeur de biologie du développement, moléculaire et chimique, Tufts University School of Medicine
En ce qui concerne ce dernier, Feig se demande si un traumatisme infantile pourrait entraîner la transmission par les parents de changements épigénétiques qui rendent leurs enfants plus sensibles aux troubles psychiatriques.
Feig a montré que les souris mâles exposées au stress social (sous la forme d’un réarrangement fréquent des groupes sociaux) ont différents niveaux de molécules appelées microARN dans leur sperme. Une fois que le sperme a fécondé l’ovule, ces molécules de microARN donnent des indications sur la façon dont les gènes sont exprimés dans l’embryon en développement. Dans le sperme des souris stressées et des embryons précoces qui en sont dérivés, Feig a découvert que deux molécules de microARN spécifiques se produisent à des niveaux bien inférieurs à ceux des souris non stressées.
La progéniture femelle de ces souris stressées montre un comportement plus anxieux que la normale. La progéniture mâle ne le fait pas; cependant, ils ont les mêmes changements dans leur sperme, même s’ils n’étaient pas eux-mêmes stressés. Et leur la progéniture femelle est anxieuse.
Feig a poursuivi avec une petite étude pilote chez l’homme et a constaté que les hommes ayant vécu des expériences négatives dans l’enfance (comme la violence physique ou émotionnelle ou la négligence) avaient des niveaux réduits du même microARN dans leur sperme. « Nous avons vu des changements dans le sperme des hommes qui correspondaient aux changements dans le sperme des souris », dit-il. « C’était un résultat saisissant. »
Feig travaille maintenant sur une étude beaucoup plus vaste chez l’homme pour confirmer ces résultats et approfondir.
Dans la nouvelle étude, les hommes participants seront interrogés non seulement sur les expériences négatives de l’enfance, mais également sur les expériences négatives des adultes telles que celles associées au SSPT, ainsi que sur leurs niveaux actuels de dépression et d’anxiété. De plus, on leur posera des questions sur les types d’expériences positives de l’enfance dont il a été démontré qu’elles atténuent les traumatismes précoces. Feig se demande si ces expériences positives pourraient augmenter les niveaux des deux molécules de microARN dans le sperme. Cela semble être le cas pour les souris, selon des études menées par d’autres chercheurs.
De plus, la nouvelle étude fait intervenir une autre génération : les pères des hommes. Cela aidera à éclairer la question de savoir si le stress ou le traumatisme d’une génération se manifeste dans les changements de sperme liés au stress de la génération suivante.
Dans le passé, Feig a surtout travaillé avec des souris et des cellules, pas avec des humains. Lors de la transition, il a bénéficié de l’expérience de sa fille. Emily Feig est psychologue clinicienne et chercheuse au Massachusetts General Hospital et professeure adjointe à la Harvard Medical School, qui a été initiée à la recherche en tant qu’étudiante de premier cycle dans le cadre du programme Tufts Summer Scholars. Elle étudie maintenant de nouvelles façons d’améliorer les comportements de santé chez les personnes obèses. Le père et la fille ont apprécié l’inversion des rôles.
« Au fil des ans, je me suis souvent tournée vers lui pour obtenir des conseils », dit-elle. « Maintenant, il décrivait ce qu’il faisait et je pouvais dire: » Oh, avez-vous pensé à cela? « » Elle a fourni des conseils informels sur des choses comme la façon d’expliquer l’étude dans un langage non technique aux participants pendant le processus d’inscription et de consentement.
Feig prévoit d’inscrire environ 300 participants et, pour ce faire, il collabore avec Boston IVF, un centre de fertilité clinique qui comprend également un programme de recherche sur la fertilité dirigé par le directeur scientifique Denny Sakkas. Aidan Chen, étudiant de Tufts, aide à l’inscription et au consentement à Boston IVF, où il était en stage lorsque Feig a commencé ses études. Chen, qui a une double spécialisation en biologie et en musique, envisage de devenir médecin et il s’intéresse particulièrement à la fertilité. « Tant de gens ont des problèmes de fertilité », dit-il. « La capacité d’apporter de la joie dans la vie de quelqu’un est ce qui m’a attiré dans ce domaine. »
Pour l’étude de Feig, Chen s’adresse aux hommes qui viennent au centre pour des problèmes de fertilité, leur expliquant l’étude et les invitant à y participer. « J’ai beaucoup appris sur la façon de communiquer efficacement et avec empathie avec les patients qui arrivent », dit-il. « Il est vraiment important d’être prévenant parce que ces patients viennent avant tout pour des soins. La recherche n’entrave en aucune façon ce processus. »
Chen a également commencé à travailler dans le laboratoire de Feig sous la tutelle du chercheur postdoctoral Alexandre Champroux qui dirige ce projet. Chen apprend des techniques biochimiques pour analyser les événements épigénétiques et s’engage dans des conversations sur la conception de l’étude et l’analyse des données.
« Ce fut une expérience vraiment enrichissante de pouvoir interagir avec toutes les parties du projet du début à la fin », déclare Chen. « Je peux donner leur consentement aux patients, les voir en personne, apporter les échantillons au laboratoire du Dr Feig et découvrir ce que nous y faisons. »
Les échantillons comprennent non seulement du sperme, mais aussi de la salive. Feig et les membres de son laboratoire analysent la salive pour voir si elle montre les mêmes fluctuations de microARN que le sperme. Si tel est le cas, peut-être qu’à l’avenir, un simple test de salive pourrait identifier les personnes dont les niveaux de microARN indiquent que leurs expériences stressantes les exposent – ou leur future progéniture – à un risque de maladie mentale.
« Si certains changements de microARN rendent la prochaine génération vulnérable aux troubles psychiatriques », dit-il, « vous pourrez peut-être inverser ces changements, par la thérapie, la méditation ou les antidépresseurs, avant que les gens aient des enfants. Il est beaucoup plus facile de changer l’épigénétique que la génétique, parce que la régulation épigénétique des gènes, y compris ceux qui contrôlent les niveaux de microARN des spermatozoïdes, répond à l’environnement. »
