Un mystérieux ADN viral dans le génome humain lié à des troubles psychiatriques : ScienceAlert

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

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

Les Herv 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 plusieurs reprises au cours de notre passé évolutif. Lorsque ces infections se produisaient dans les spermatozoïdes ou les ovules qui généraient une progéniture, le matériel génétique de ces rétrovirus était transmis aux générations suivantesdevenant ainsi un élément permanent de notre lignée.

Initialement, les scientifiques considéraient les Hervs comme un « ADN indésirable » – des parties de notre génome sans fonction perceptible. Mais à mesure que notre compréhension du génome humain progresse, il devient évident que cet ADN indésirable est responsable de plus de fonctions qu’on ne l’avait initialement supposé.

Premièrement, les chercheurs ont découvert que Hervs pouvait 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 menant à la production de protéines spécifiquesou aider à réguler d’autres parties du génome.

Les premières recherches suggèrent que les Herv régulent l’expression de gènes voisins ayant des fonctions biologiques importantes. Un exemple en est un Herv qui régule l’expression d’un gène impliqué dans modification des connexions entre les cellules du cerveau.

Il a également été constaté que les hervs produisent des ARN et même des protéines. en sang et échantillons de cerveau. Ces molécules ont le potentiel d’exercer un large éventail de fonctions, car elles peuvent traverser les compartiments cellulaires pour remplir différents rôles.

Les scientifiques ont également trouvé des preuves suggérant que certains gènes humains dérivent de Hervs. Cela indique qu’il y a eu des cas au cours de l’évolution où les Herv ont été cooptés pour des fonctions biologiques spécialisées.

Par exemple, les gènes humains syncytines 1 et 2, dérivés de Hervs, jouent un rôle central dans développement placentaire.

Les HERV 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 d’expression de Herv.

Dans notre étude, nous avons profilé l’expression de Herv dans près de 800 échantillons de cerveau d’autopsie. Cela nous a aidé à identifier les variations de l’ADN qui ont influencé l’expression de Herv dans le cerveau.

Nous avons ensuite croisé ces informations avec les résultats de grandes études génétiques qui avait comparé les différences génétiques entre des dizaines de milliers de personnes – avec ou sans problèmes de santé mentale. Ces études ont identifié des variations de l’ADN associées à différentes conditions psychiatriques.

Nous avons constaté que l’expression de quatre Herv était liée à une susceptibilité génétique à des troubles psychiatriques majeurs. L’expression de deux de ces Herv était associée à la schizophrénie, un Herv à la fois à la schizophrénie et au trouble bipolaire et un à la dépression.

Ces résultats suggèrent que Hervs pourrait 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 gènes Herv ne constituent 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 plus approfondies, 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 découvertes – et si elles pourraient être utilisées pour développer de nouveaux traitements. Mais nous sommes optimistes quant à cette ligne de recherche.

En reliant l’expression de Herv dans le cerveau aux troubles psychiatriques, nos recherches reconnaissent l’importance de ces séquences mystérieuses du génome humain, ignorées depuis des années.

Rodrigo Duartechercheur, King’s College de Londres; Douglas Nixonprofesseur d’immunologie en médecine, L’Université de Cornellet Timothy PowellMaître de conférences, King’s College de Londres

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