Le rôle mystérieux des anciens virus intégrés dans l’ADN humain | Santé et bien-être

Dans le manuel d’instructions de la vie, qu’est le génome humain, se trouvent des particules mystérieuses qui ont tendance à rester silencieuses, sans faire de bruit ni aucune fonction, pendant des milliers et des milliers d’années. Il s’agit d’une espèce de virus ancestraux, vestiges d’anciennes pandémies, qui se sont incrustés dans l’ADN des cellules germinales (ovules ou spermatozoïdes) et ont été transmis de génération en génération. Jusqu’aujourd’hui. 8 % du génome humain est constitué de ces inquiétantes reliques virales dont on sait encore peu de choses. Le peu qui a été découvert, pour l’instant, c’est que, lorsqu’ils sont ressuscités et activés, ils peuvent finir par jouer un rôle clé dans la santé ou la maladie : par exemple, des séquences de ces virus très anciens ont été décrites qui peuvent aider au développement du placenta. ou encore pour encourager les tumeurs et les maladies neurodégénératives.

Il s’agit de rétrovirus endogènes humains (HERV), des reliques virales sans capacité infectieuse qui sont restées dans l’organisme après des infections dont nos ancêtres ont souffert il y a des millions d’années. Comme pour le VIH, ces rétrovirus très anciens se sont insérés dans le matériel génétique des cellules pour se répliquer. Dans ce cas, à un moment donné de l’évolution, ces virus ont infecté les cellules germinales et introduit du matériel génétique viral dans le génome de notre espèce, perpétuant leur présence pendant des milliers et des milliers d’années. « Il a été constaté que certains sont communs chez d’autres mammifères, ils pourraient donc provenir d’une période de pandémie. Pour que cela ait un impact sur l’évolution, il fallait qu’il s’agisse d’une énorme pandémie, qui touchait de nombreux mammifères et où ils avaient la capacité d’accéder aux cellules germinales et de se développer », explique María del Mar Tomás, microbiologiste au Complexe hospitalier universitaire de La Corogne. et porte-parole de la Société espagnole des maladies infectieuses et de microbiologie clinique (SEIMC).

Pendant longtemps, ces vestiges d’infections passées ont été considérés comme des passagers silencieux de notre génome. Défectueux ou désactivés par des changements épigénétiques, ils étaient même considérés comme faisant partie de ce que l’on appelle l’ADN indésirable car ils ne codaient pas pour les protéines. Cependant, la communauté scientifique a un peu plus précisé leur rôle au sein de l’organisme et a découvert qu’ils sont présents dans les tissus sains et malades et qu’ils peuvent avoir une fonction dans chacun d’eux. « Avec l’évolution, ils ont acquis de multiples fonctions. Certaines de ces particules ont de bonnes fonctions, comme moduler l’immunité ou nous protéger contre d’autres virus ; mais d’autres sont mal activés et peuvent provoquer des maladies. Avant, c’était beaucoup plus associé à la maladie, mais d’autres chercheurs ont trouvé des particules infections virales ancestrales dans les tissus sains, donc dans les maladies, quelque chose d’autre doit être activé. Il peut y avoir des facteurs externes qui provoquent leur activation et peuvent influencer la santé et la maladie », réfléchit Tomás.

De nombreuses questions restent en suspens, comme par exemple quel mécanisme anime leur activité ou leur silence. Mais la science a déjà commencé à associer son expression à des signes de santé ou de maladie. « On ne sait pas clairement si l’expression de rétrovirus endogènes qui accompagne la neuroinflammation est bénéfique ou préjudiciable. De nouvelles preuves issues d’études soutiennent désormais que la surexpression de HERV-K [un tipo de retrovirus endógeno humano] dans le cerveau humain, il n’est pas nocif et peut exercer des effets neuroprotecteurs », explique un groupe de chercheurs chinois et italiens dans un article publié dans le magazine Frontières de la microbiologie. Il a également été démontré que ces rétrovirus endogènes sont impliqués dans la croissance embryonnaire : la syncytine, par exemple, est une protéine issue d’un gène dérivé de virus intégrés dans l’organisme il y a des millions d’années et qui joue un rôle clé dans la formation de la membrane. le placenta qui s’attache à l’utérus.

Une étude publiée dans le magazine Science ont souligné que certains de ces morceaux d’ADN viral répartis dans tout le génome participent à la régulation de fonctions immunitaires essentielles. Plus précisément, au sein du système immunitaire inné, qui constitue la première ligne de défense contre les germes. “Les éléments génétiques égoïstes, comme ces rétrovirus endogènes, peuvent se propager dans tout le génome ; “Si l’un des éléments se retrouve à proximité d’un gène impliqué dans le système immunitaire, la sélection naturelle peut agir pour y maintenir l’élément, et il devient alors partie intégrante de la réponse immunitaire innée”, a expliqué à ce journal l’un des auteurs de l’étude. en 2016. étude, généticien Nels Elde. Tomás souligne également le rôle de ces reliques virales dans la défense de l’organisme : « Elles ont la capacité d’activer les interférons. » [proteínas que modulan la respuesta inmunitaria]».

Impliqué dans le développement des tumeurs

Cependant, toutes ne présentent pas de bonnes fonctionnalités. Il HERV-K Il possède de multiples copies dans le génome humain et l’un de ses sous-types, HML-2, est également associé à certains types de cancer et de maladies neurodégénératives lorsqu’il est exprimé de manière aberrante dans les tissus adultes. « Le HML-2 a été impliqué dans le développement du cancer, puisque son expression a été associée à de nombreux types de tumeurs, comme le tératocarcinome, les tumeurs germinales, le mélanome, le cancer des ovaires et de la prostate », énumère-t-il. une autre étude des National Institutes of Health des États-Unis.

Dans cette ligne, une enquête Des recherches récentes ont également associé l’activité de ce type de reliques virales au développement du glioblastome, l’une des tumeurs cérébrales au pire pronostic. “Nous rapportons l’expression pathologique de HML-2 dans les gliomes malins du liquide céphalo-rachidien et du tissu tumoral qui était associée à un phénotype de cellules souches cancéreuses et à de mauvais résultats”, ont expliqué les auteurs. Joan Seoane, professeur-chercheur à l’ICREA et codirecteur du programme de recherche préclinique et translationnelle de l’Institut d’oncologie de la Vall d’Hebron (VHIO), admet que les connaissances sur le rôle de ces anciens fragments de virus sont encore très limitées : « Nous savons très peu, mais nous soupçonnons que cela est très important.

L’hypothèse des scientifiques est que ces restes de rétrovirus intégrés acquièrent des mutations et changent sans que rien ne se passe, mais l’organisme ne les aime pas et les fait taire avec l’épigénome, qui est tout ce réseau de composés chimiques et de protéines qui adhèrent aux gènes et aux cellules. , bien qu’ils ne modifient pas leur séquence, ils provoquent des variations chimiques qui affectent leurs fonctions. “Donc, dans les cellules normales, avec l’épigénome contrôlé, rien ne se passe, mais dans les tumeurs, où tout est dérégulé et où il y a une hypométhylation de l’ADN. [este fenómeno contribuye al origen de las células cancerosas al crear una inestabilidad cromosómica], les restes viraux les plus récents peuvent se réveiller. Le cancer, étant aberrant, réveille des choses que nous avons réduites au silence pendant des millions d’années », explique Seoane.

“Le cancer, étant aberrant, réveille des choses que nous avons passées sous silence pendant des millions d’années”

Joan Seoane, co-directrice du programme de recherche préclinique et translationnelle de l’Institut d’oncologie Vall d’Hebron (VHIO)

Il a également été démontré que ces reliques virales jouent un rôle dans le vieillissement cellulaire. Recherche récemment publiée dans le revue Cellule a observé – dans des organes de singe et dans des tissus humains – que ces fragments de virus anciens (en particulier HML-2) pouvaient être réactivés et provoquer la formation de particules de type rétrovirus au sein des cellules, responsables du vieillissement et du cancer. “Il est clair que bon nombre de ces séquences [de virus integradas en el ADN humano] “Ils commencent à devenir incontrôlables tout au long de notre vie et sont associés à la plupart des maladies : cancer, neurodégénératives, cartilage, musculaire”, a déclaré il y a quelques mois au journal le scientifique espagnol Juan Carlos Izpisua, co-auteur de l’étude. Selon les chercheurs, lors d’expériences sur des cellules en laboratoire, ils ont constaté que ces fossiles génétiques pouvaient atteindre d’autres cellules plus jeunes et les faire vieillir.

Ces mêmes auteurs se sont également penchés sur une autre étude sur la dégénérescence des neurones au cours du vieillissement et ont rapporté, chez le singe et l’homme, que la résurrection de rétrovirus endogènes favorisait une réponse immunitaire et « à terme, la dégénérescence des neurones ». Dans des modèles in vivo et in vitro, l’étude démontre également que faire taire ces reliques virales inhibe la sénilité neuronale associée au vieillissement.

Concernant le rôle de HML-2 dans la santé et la maladie, la littérature scientifique a également rapporté une relation entre ces particules et la sclérose latérale amyotrophique (SLA) : des séquences d’ARN HERV-K ont été détectées dans les motoneurones de patients atteints de SLA et il a été ont observé qu’une « expression accrue de la protéine d’enveloppe HERV-K dans les motoneurones supérieurs et inférieurs était neurotoxique et capable de provoquer une dégénérescence cellulaire », souligne-t-il. un studio italien. Dans la lignée des maladies neurologiques, l’activation de plusieurs familles de HERV a également été associée à un risque plus élevé de sclérose en plaques et une relation a également été trouvée entre l’activité de certaines reliques virales et le développement de schizophrénie.

Inconnues en attente

Le champ d’étude des HERV est très vaste et de nombreux doutes restent à lever sur leurs mécanismes d’activation, comment ils se comportent et, surtout, comment les aborder si, comme le suggèrent des dizaines d’enquêtes, ils jouent un rôle essentiel dans la développement de certaines maladies. Concernant l’influence des HERV sur le glioblastome, Seoane déclare : « Nous devons encore savoir quel mécanisme donne un avantage sélectif à la tumeur, comment il aide le cancer à se développer. »

Globalement, concernant les mécanismes qui font ressusciter ces vestiges viraux, Tomás insiste également : « Nous devons voir quels sont ces mécanismes qui font que certaines cellules et humains en ont et d’autres non. Il existe peut-être certains types de transposons spécifiques [implicados]». Les transposons sont des séquences d’ADN capables de se répliquer et, comme une sorte de gènes sauteurs, de s’insérer dans d’autres parties du génome. Les rétrovirus endogènes ne sont qu’un type parmi eux, mais il en existe d’autres. Le microbiologiste préconise de trouver des cibles thérapeutiques dans ce domaine pour les bloquer et les éliminer : « On ne peut pas bloquer tous les rétrovirus car certains peuvent avoir de bonnes fonctions, mais on pourrait traiter ces transposons, même avec CRISPR. [una especie de tijera genética para editar el genoma] ou avec des anticorps.

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