Une nouvelle étude établit un lien entre la dépression, la schizophrénie, les troubles bipolaires et la présence d'un ancien ADN viral dans notre génome<!-- --> | Atlantico.fr
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Représentation d'une molécule d'ADN
Représentation d'une molécule d'ADN
©JGT / AFP

Troubles psychiatriques

Environ 8 % de l'ADN humain est constitué de séquences génétiques acquises à partir d'anciens virus. Ces séquences, connues sous le nom de rétrovirus endogènes humains (ou Hervs), remontent à des centaines de milliers, voire des millions d'années, certaines étant même antérieures à l'apparition de l'Homo sapiens.

Rodrigo Duarte

Rodrigo Duarte

Après avoir terminé son doctorat en neurosciences à King's en 2017, Rodrigo Duarte a commencé un poste de recherche postdoctorale au Centre de psychiatrie sociale, génétique et développementale. Il fait des recherches sur la génétique des phénotypes psychiatriques et des maladies héréditaires en analysant les données génomiques et transcriptomiques, et en caractérisant la fonction des gènes et des rétrovirus endogènes humains en relation avec des traits complexes. Il a de l'expérience en biologie moléculaire, biochimie, transcriptomique, culture de tissus et microscopie confocale.

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Douglas Nixon

Douglas Nixon

Douglas Nixon s'intéresse aux interactions entre l'hôte et le pathogène dans les infections par les rétrovirus humains, notamment le VIH-1 et les rétrovirus endogènes humains.

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Timothy Powell

Timothy Powell

Timothy Powell est maître de conférences et MRC New Investigator au Centre de recherche en psychiatrie sociale, génétique et développementale (SGDP). Ses recherches se concentrent sur l'identification des mécanismes moléculaires qui sous-tendent le risque de troubles psychiatriques et les taux élevés de pathologie liée à l'âge.

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Nos dernières recherches suggèrent que certaines séquences d'ADN viral anciennes dans le génome humain jouent un rôle dans la susceptibilité aux troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, le trouble bipolaire et le trouble dépressif majeur.

Les Hervs représentent les vestiges de ces infections par d'anciens rétrovirus. Les rétrovirus sont des virus qui insèrent une copie de leur matériel génétique dans l'ADN des cellules qu'ils infectent. Les rétrovirus nous ont probablement infectés à de multiples reprises au cours de notre évolution. Lorsque ces infections se sont produites dans des spermatozoïdes ou des ovules qui ont engendré une descendance, le matériel génétique de ces rétrovirus a été transmis aux générations suivantes, devenant ainsi un élément permanent de notre lignée.

Au départ, les scientifiques considéraient les Herv comme de l'"ADN poubelle", c'est-à-dire des parties de notre génome n'ayant aucune fonction perceptible. Mais au fur et à mesure que notre compréhension du génome humain a progressé, il est devenu évident que cet ADN dit "poubelle" est responsable d'un plus grand nombre de fonctions que ce que l'on pensait à l'origine.

Tout d'abord, les chercheurs ont découvert que les Hervs peuvent réguler l'expression d'autres gènes humains. Une caractéristique génétique est dite "exprimée" si son segment d'ADN est utilisé pour produire des molécules d'ARN (acide ribonucléique). Ces molécules d'ARN peuvent alors servir d'intermédiaires pour la production de protéines spécifiques ou contribuer à réguler d'autres parties du génome.

Les premières recherches ont suggéré que les Hervs régulent l'expression de gènes voisins ayant des fonctions biologiques importantes. Par exemple, un Herv régule l'expression d'un gène impliqué dans la modification des connexions entre les cellules du cerveau.

On a également constaté que les Herv produisent des ARN et même des protéines dans des échantillons de sang et de cerveau. Ces molécules ont le potentiel d'exercer un large éventail de fonctions, car elles peuvent voyager à travers les compartiments cellulaires pour jouer différents rôles.

Les scientifiques ont également trouvé des preuves suggérant que certains gènes humains sont dérivés des Hervs. Cela indique qu'à certains moments de l'évolution, les Hervs ont été cooptés pour des fonctions biologiques spécialisées. Par exemple, les gènes humains syncytines 1 et 2, qui sont dérivés des Hervs, jouent un rôle essentiel dans le développement du placenta.

Les HERVs dans les troubles psychiatriques

Compte tenu de l'abondance des HERV dans le génome et de leurs fonctions potentiellement nombreuses, nous avons voulu mieux comprendre si la susceptibilité génétique à certains troubles psychiatriques était associée à des différences dans l'expression des HERV.

Dans notre étude, nous avons établi le profil de l'expression de Herv dans près de 800 échantillons de cerveau prélevés lors d'autopsies. Cela nous a permis d'identifier les variations d'ADN qui influencent l'expression de Herv dans le cerveau.

Nous avons ensuite recoupé ces informations avec les résultats de grandes études génétiques qui avaient comparé les différences génétiques entre des dizaines de milliers de personnes, atteintes ou non de troubles mentaux. Ces études ont identifié des variations de l'ADN associées à différentes pathologies psychiatriques.

Nous avons découvert que l'expression de quatre Herv était liée à une susceptibilité génétique aux principaux troubles psychiatriques. L'expression de deux de ces Hervs était associée à la schizophrénie, celle d'un Herv à la fois à la schizophrénie et au trouble bipolaire, et celle d'un Herv à la dépression. Ces résultats suggèrent que les Hervs pourraient jouer un rôle plus important dans le cerveau qu'on ne le pensait initialement.

De nombreux gènes sont impliqués dans les troubles psychiatriques, et les Hervs ne sont qu'une partie de ce puzzle. Bien que l'impact précis de ces Herv sur les cellules cérébrales et sur la susceptibilité d'une personne à certains troubles psychiatriques nécessite des recherches supplémentaires, notre étude est la première à montrer que la susceptibilité génétique à un trouble psychiatrique agit également par l'intermédiaire de ces anciennes séquences d'ADN viral.

Il est encore trop tôt pour déterminer les applications pratiques de nos résultats - et s'ils pourraient être utilisés pour développer de nouveaux traitements. Mais nous sommes optimistes quant à cette ligne de recherche. En établissant un lien entre l'expression de Herv dans le cerveau et les troubles psychiatriques, notre recherche reconnaît l'importance de ces séquences mystérieuses du génome humain, qui ont été ignorées pendant des années.

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