Épi­gé­né­tique

Comment une cellule fait-elle taire un gène sans le supprimer ? Miller décrit deux grands mécanismes qui reviennent partout. Le premier, le plus étudié, est la méthylation de l'ADN. De petits groupes chimiques, les groupements méthyle, viennent se fixer à des endroits précis de la séquence, souvent juste à l'entrée d'un gène. Posé là, le méthyle agit comme un verrou : il empêche la machinerie de lecture d'accéder au gène, qui se tait. Enlevez le méthyle, le gène peut se rallumer. Un interrupteur chimique, pas un ciseau.

Le second mécanisme concerne l'emballage. L'ADN humain, déroulé, mesurerait près de deux mètres, et il tient dans un noyau microscopique parce qu'il est enroulé autour de protéines appelées histones, comme un fil autour de bobines. Selon la façon dont ce fil est serré ou relâché, les gènes de la zone sont accessibles ou cachés. Des modifications chimiques sur les histones décident de ce serrage. Zone compacte, gènes muets ; zone ouverte, gènes disponibles. L'information est autant dans l'architecture que dans la séquence.

Pour montrer que l'environnement marque durablement le génome, Miller revient sur un épisode que les chercheurs appellent l'hiver de la faim néerlandais. À la fin de 1944, l'occupant allemand bloque le ravitaillement de l'ouest des Pays-Bas en représailles. Pendant plusieurs mois, la population urbaine survit avec quelques centaines de calories par jour. Puis, en mai 1945, la libération rétablit brutalement l'approvisionnement. On a donc une famine aiguë, datée, encadrée par deux périodes normales — un désastre, mais aussi, pour la science, une expérience naturelle d'une netteté rare.

Des décennies plus tard, les scientifiques ont pu suivre les personnes qui étaient des fœtus pendant cette famine, et croiser leur santé adulte avec le moment exact où leur mère avait eu faim. Les résultats ont surpris. Ceux conçus au plus fort de la disette présentaient, bien plus tard, des taux plus élevés d'obésité, de diabète, de troubles cardiovasculaires. Comme si le corps, prévenu in utero qu'il naîtrait dans un monde de pénurie, avait réglé son métabolisme pour tout stocker — un réglage devenu contre-productif dans l'abondance d'après-guerre. Le moment de l'exposition comptait autant que la famine elle-même : exposés en début de grossesse, les effets différaient de ceux exposés plus tard, signe qu'il existe des fenêtres de développement où le génome écoute davantage son environnement.

Reste la question qui fait le plus débat, et sur laquelle Miller avance avec prudence : ces marques peuvent-elles se transmettre aux générations suivantes ? Que la famine marque le fœtus qui la subit, on le comprend — il était là, dans le ventre, exposé. Mais les petits-enfants ? Certains travaux sur l'hiver néerlandais, et surtout des expériences chez l'animal, suggèrent qu'une marque posée par l'environnement pourrait franchir au moins une génération supplémentaire, sans que la séquence d'ADN ait bougé.

C'est là que l'épigénétique heurte un dogme bien installé. Depuis plus d'un siècle, la biologie a écarté l'idée que les caractères acquis au cours d'une vie puissent se transmettre — l'intuition qu'on associe au nom de Lamarck, longtemps tenue pour une erreur face à la génétique classique. Or l'hérédité épigénétique rouvre une petite fenêtre : non pas que la girafe allonge son cou à force de tendre vers les feuilles, mais qu'un stress, une famine, une exposition laisse une empreinte chimique susceptible d'être recopiée dans les cellules reproductrices.

De la double hélice de 1953 au profil de méthylation des enfants de la famine, le livre de Miller déroule une même bascule : le génome fixe qu'on croyait tout-puissant n'est qu'une partition, et c'est l'épigénome qui décide de la musique. Méthylation, emballage des histones, petits ARN régulateurs : trois façons d'allumer ou d'éteindre sans rien couper. Les jumelles du début s'expliquent enfin — même texte, lectures qui divergent au fil des années, au gré de tout ce que deux vies finissent par ne pas partager.