En mangeant, nous absorbons des fragments d'information génétique végétale qui pénètrent dans nos cellules, d'où ils bouleverseraient notre métabolisme... Au point de nous transformer à notre insu ! Explications.
Le fonctionnement de nos gènes (comme celui régulant notre taux de cholestérol) pourrait être lié au contenu de nos assiettes !

Manger la dépouille d'un aïeul ou d'un ennemi pour s'en approprier les qualités ; choisir des aliments yin pour équilibrer son yang ; puiser dans une eau minérale la force des volcans... Le "principe d'incorporation", comme le nomment les anthropologues, imprégne toutes les cultures. "L'homme est ce mange" : ainsi le penseur allemand Ludwig Feuerbach résumait-il son matérialisme. Une sorte de boutade qui vient de trouver un nouveau fondament, scientifique celui-là. Car il apparait aujourd'hui que nos aliments nous fournissent davantage que les substances dont notre mganisme a besoin pour croître et fonctionner (calories, glucides, sels minéraux, etc.). Aussi étonnant que cela paraisse, notre barrière intestinale laisserait aussi passer des éléments capables d'agir directement sur nos gènes, au sein de nos cellules ! Et pas n'importe quels éléments, puisqu'il s'agit de certains constituants génétiques des aliments qui, résistant à tout (cuisson, digestion...) finissent par trouver le chemin de nos propres gènes pour en modifier le fonctionnement... au point de nous transformer à notre insu ! A quel point, justement ? A notre détriment, en déclenchant chez nous des maladies ? Ou, à l'inverse, en nous offrant un moyen inédit de mieux nous soigner ?

DES INTRUS INSOUPÇONNÉS

Une certitude : cette étonnante découverte qui lie la régulation de nos gènes au contenu génétique de ce qu'il y a dans nos assiettes commence à être étudiée sous tous ses aspects, et de premières expériences s'avèrent déjà pleines d'enseignements... voire carrément prometteuses ! Que l'alimentation modifie l'expression de nos gènes, c'est pourtant connu : la "malbouffe" est bien responsable de l'épidémie planétaire d'obésité et des maladies du métabolisme qu'elle provoque. Certes, mais c'est d'une transformation insoupçonnée et radicalement différente qu'il s'agit ici. Des scientifiques chinois ont découvert, en septembre dernier, qu'en mangeant nous incorporons, en plus des nutriments, de petits éléments génétiques : porteurs d'information, ils ne sont pas digérés mais pénètrent au cour de nos cellules, où ils modifient l'expression de nos gènes. Non qu'ils modifient notre ADN lui-même, mais ils interviennent dans les rouages de la machinerie cellulaire, incroyablement sophistiquée : l'information génétique inscrite dans l'ADN est transcrite en molécules d'ARN messager, qui vont servir de schémas de montage pour fabriquer les protéines, essentielles à la vie de la cellule. C'est au stade de l'ARN messager que les intrus venus de notre assiette entrent en jeu.

RÉGULATEURS GÉNÉTIQUES

Les biologistes moléculaires de l'université de Nankin (Chine), qui les ont découverts, étudiaient une forme particulière d'éléments génétiques : les microARN. Encore inconnus il y a une vingtaine d'années, ces miARN passionnent les biologistes, car leur existence éclaire d'un jour nouveau le fonctionnement des cellules. Chimiquement, ils sont de même nature que l'ARN messager, étant eux aussi issus de la transcription de l'ADN, mais ils sont beaucoup plus petits et ne participent pas directement à la production des protéines. Leur rôle ? Réguler l'expression des gènes, c'est-à-dire modifier l'usage que les cellules font des gènes. Ils y parviennent en se liant à certains ARN messagers, ce qui bloque la fabrication de la protéine correspondante : c'est "l'ARN interférence".
Ces miARN, nos cellules en produisent des centaines de milliers, dont beaucoup se retrouvent dans le sang. Or, certains d'entre eux sont directement associés à des maladies, des cancers notamment. Au départ, l'équipe chinoise cherchait donc à savoir s'il était possible de mettre au point un test de diagnostic précoce et non invasif de ces maladies en analysant les miARN. "J'ai réalisé qu'environ 5 % des miARN ne correspondaient à aucune séquence connue du génome humain", raconte Chen-Yu Zhang, directeur de l'équipe. Mais alors, d'où provenaient-ils ? Les chercheurs ont exploré les banques de données génétiques jusqu'à découvrir que les miARN étrangers qu'ils avaient surpris dans le sang étaient en tous points semblables à des miARN d'origine végétale. Une seule solution : ces miARN devaient provenir de l'alimentation !"
Il fallait donc admettre que des miARN végétaux ne sont apparemment détruits ni par la cuisson ni par la digestion. Alors que les enzymes des sucs digestifs découpent en unités plus simples la plupart des composants des aliments (protéines en acides aminés, ADN et ARN en nucléotides, triglycérides en acides gras...), ces petits ARN semblent protégés de ce destin, et capables néanmoins d'être absorbés par les cellules intestinales. "Les ARN étaient considérés comme très fragiles, explique Hervé Vaucheret, qui dirige une équipe d'étude des petits ARN à l'lnstitut national de la recherche agronomique de Versailles. Mais les miARN, bien que 10 à 100 fois plus petits que les ARN messagers, présentent des modifications chimiques qui les rendent sans doute plus stables". Non seulement ils circulent dans le sang, mais ils pénètrent à l'intérieur de nos cellules. Qu'y font-ils ? Parmi les plus abondants découverts chez les sujets testés, l'un d'eux, MIR168a, est produit notamment par le riz, aliment de base des personnes étudiées. Pour savoir s'il pouvait néguler l'expression d'un gène humain, les biologistes chinois ont d'abord cherché s'il pouvait interférer avec des éléments du génome humain. Ils lui ont découvert pas moins d'une cinquantaine de cibles, dont l'une sur les ARN messagers du gène LDLRAP1, qui contribue à retirer de la circulation sanguine le mauvais cholestérol.

DES RÉSULTATS INATTENDUS

Restait à vérifier que M1R168a réprime effectivement l'expression de ce gène, et à comprendre comment. C'est chose faite grâce à des expériences impliquant des souris nourries au riz et des cellules humaines cultivées en présence de MIR168a (infographie ->). Un élément régulateur de l'expression des gènes du riz est donc capable de contrôler d'autres gènes, cette fois dans nos cellules. "C'est très étonnant car, normalement, les miARN n'agissent pas seuls, explique Hervé Seitz, chercheur à l'Institut de génétique humaine de Montpellier. Pour fonctionner, ils ont besoin d'être incorporés dans un complexe protéique. Or, les protéines de ce complexe ne sont pas exactement les mêmes chez les animaux que chez les plantes". Il n'empêche que la présence de MIR168a provoque une élévation du cholestérol sanguin, observée au moins chez les souris. Faut-il voir un lien avec le fait que les Chinois, grands consommateurs de riz, forment aussi une population au taux moyen de cholestérol élevé ? Il est encore trop tôt pour tirer de telles conclusions. Les résultats de l'équipe de Nankin demandent à être confirmés, notamment chez l'homme.
"Dans les prochains mois, d'autres équipes vont sans doute se pencher sur cette question", suppose Frédérique Théry, qui prépare une thèse en histoire et philosophie de la biologie sur les petits ARN. On saura alors si le cas de MIR168a est une simple curiosité ou si le phénomène est plus général. Dans ce cas, il faudra admettre que notre régime alimentaire influence notre métabolisme d'une manière jamais envisagée jusqu'à présent. Voire que des traditions alimentaires millénaires ont pu forger les spécificités de différentes populations humaines. On peut aussi se demander quelles seront les conséquences des modifications de notre alimentation. "Seule une vingtaine de miARN est commune à toutes les plantes, alors que des centaines d'autres sont propres à chaque espèce. Il est donc possible que, dans une population ayant coévolué avec ses aliments pendant des milliers d'années, l'introduction d'un aliment nouveau puisse avoir des conséquences en termes de santé, via ses petits ARN", estime Hervé Vaucheret. Cependant, s'il est encore impossible de déterminer les risques que présentent les petits ARN des plantes dans nos cellules, des chercheurs imaginent déjà leur utilisation thérapeutique. Lorsqu'elles sont infectées, les plantes sont en effet capables de détourner le matériel génétique du pathogène pour produire de petits ARN qui se retournent contre ce dernier. Ces "siARN" bloquent l'expression des gènes de l'envahisseur par un mécanisme similaine à celui des miARN . Ce mode de défense, propre au monde végétal et à quelques invertébrés, pourrait trouver d'étonnantes applications médicales, comme celles qu'imagine Eric Lam dans son laboratoire de la Rutgers State University of New Jersey. Parallèlement aux travaux des chercheurs chinois, ce biologiste américain s'est intéressé au devenir des petits ARN de plantes dans le tube digestif de divers animaux. Pour suivre le destin de ces molécules, il a conçu des tomates transgéniques produisant des ARN faciles à suivre dans le corps des animaux qui les mangeaient. C'est alors qu'il s'est aperçu, lui aussi, que ces petits ARN étaient capables de survivre à la digestion d'animaux plus évolués que de simples vers. Aujourd'hui, il a mis au point des tomates produisant des petits ARN dirigés contre le virus du sida (VIH), celui de l'hépatite C ou celui de la gippe H5N1. Le chercheur nourrit l'espoir que ces siARN traversent la barrière intestinale, passent dans le sang, entrent dans les cellules et parviennent ainsi à inhiber les gènes des virus visés. Déjà, il a repéré la présence de ces petits ARN dans le sang de lapins nourris avec ses tomates. "Les premiers résultats sont très convaincants, et ils vont dans le même sens que ceux de l'équipe chinoise", se réjouit-il.

L'ESPOIR DE TRAITEMENTS ?

La prochaine étape se joue chez des souris infectées : "Nous souhaitons déterminer si elles peuvent développer une immunité contre ces virus grâce à la consommation de nos tomates, poursuit Eric Lam. Dans le futur, on peut aussi imaginer utiliser cette approche pour faire taire des gènes surexprimés par des cellules cancéneuses".
Verra-t-on vraiment un jour des traitements par voie orale reposant sur des petits ARN régulateurs issus de notre alimentation ? "Théoriquement, c'est possible", estime lui aussi Chen-Yu Zhang. D'ailleurs, c'est peut-être par ce biais qu'agissent certains traitements traditionnels. "Actuellement, nous travaillons non seulement sur les miARN produits par d'autres plantes cultivées, mais aussi sur ceux de plantes médicinales", confie le chercheur. Dans l'espoir d'y trouver d'autres exemples de ce qu'il considère comme une nouvelle sorte de nutriments. Et ce n'est qu'un début. Car la question se pose désormais de savoir quelle influence sur nos gènes peut bien avoir ce qui constitue notre alimentation quotidienne, de l'entrée jusqu'au dessert.

La viande est plus énergétique cuite que crue.

L'équipe de Rachel Carmody, de l'université Harvard (Etats-Unis), a constaté que des souris nourries pendant quarante jours avec de la viande ou des patates douces cuites prenaient plus de poids que celles qui mangeaient ces mêmes aliments crus.
La cuisson augmente donc le nombre de calories absorbées. Un gain calorique qui expliquerait pourquoi le cerveau, la taille et la corpulence des premiers hominidés se sont davantage développés à partir du moment où ils ont commencé à cuire leur viande, il y a environ 400 000 ans. Cette découverte pourrait aussi avoir des répercussions aujourd'hui, au niveau de l'élaboration des régimes par les nutritionnistes.