La reprogrammation de l’ADN par les pieuvres : l’espoir

Selon une étude menée par le Prof. Eli Eisenberg de l’École de physique et d’astronomie de l’Université de Tel Aviv, en collaboration avec Joshua Rosenthal, de l’Institut de biologie marine de l’Université de Chicago, les poulpes et les pieuvres savent reprogrammer leur ADN.  Cette découverte est susceptible de fournir de nouvelles connaissances pour contrôler l’information génomique et développer des médicaments contre les maladies génétiques.

Et si nous pouvions reprogrammer la génétique humaine sans toucher à l’ADN ? Les pieuvres et les poulpes sont des animaux mystérieux, qui excitent la curiosité et possèdent un comportement exceptionnellement sophistiqué. Il se trouve que, outre leurs huit tentacules, leurs trois cœurs et un impressionnant réseau de neurones, ces créatures disposent également d’une intelligence génétique fascinante.

Et si nous pouvions reprogrammer la génétique humaine sans toucher à l’ADN ?

L’étude montre que la pieuvre et le poulpe, qui appartiennent à la famille des coleoïdes (sous-classe des céphalopodes), évoluent différemment de toute les autres créatures, y compris les humains, et modifient elles-mêmes les instructions génétiques qui permettent la production des protéines d’une manière qui leur est unique. En d’autres termes, ils sont capables de se reprogrammer génétiquement.

Un processus de réplication exceptionnel, en échange d’une évolution plus lente

Les cellules de notre corps sont composées de protéines, produites conformément aux instructions inscrites dans l’ADN. L’ADN est une énorme molécule composée d’une chaîne de petites unités. L’organisation spécifique de ces unités, appelée séquence d’ADN compose le code qui détermine la structure des protéines. Chaque molécule d’ADN (chromosome) peut contenir des centaines de milliers de gènes, qui sont des sortes de ‘fiches d’instructions’ pour la construction de la protéine. Dans la cellule se produit un processus de transcription de l’ADN en molécules similaires nommées ARN qui sont finalement traduites en protéines. Chez la plupart des êtres vivants la séquence des protéines présentes dans les cellules est déterminée sans équivoque en fonction de l’information génétique codée dans l’ADN, qui détermine la structure et la fonction des protéines.

Les pieuvres et les poulpes ont l’extraordinaire capacité d’effectuer des modifications génétiques en opérant des changements dans les molécules d’ARN de sorte qu’il n’y ait pas de transcription exacte de la séquence génomique. Ainsi peuvent-elles produire une grande variété de versions différentes de la protéine à partir de la même « fiche d’instructions » originale stockée dans l’ADN.

« Pour préserver ce mécanisme spécial d’édition génétique, le rythme des changements dans le génome des coleoïdes a été considérablement freiné, ce qui signifie le ralentissement du processus d’adaptation de la créature à son environnement « , explique le Prof.  Eisenberg. « Mais les coléoïdes sont prêts à payer ce lourd tribut, en échange des avantages fournis par la flexibilité dans la production de protéines variées à travers leur mécanisme particulier d’édition de l’ARN ».

Cette découverte fait des vagues dans le monde et a fait l’objet d’articles dans plusieurs revues scientifiques, et même dans le New York Times.

L’observation de la manière dont la pieuvre et le poulpe « programment » l’ARN pourrait fournir aux scientifiques un outil technologique important dans le domaine du génie génétique. Les manipulations de l’ADN peuvent être compliquées et dangereuses, et entraîner des effets secondaires indésirables.

Le mécanisme d’édition de l’ARN, par contre, donne aux chercheurs une autre manière, moins dangereuse, d’influencer les protéines dans le corps humain par une sorte « d’ingénierie de l’ARN ». On peut penser que dans l’avenir cette méthode puisse être employée pour influencer de manière contrôlée l’information génomique dans le corps humain, et  développer des médicaments contre les maladies génétiques.