Par Andy Coghlan

Nous devons peut-être notre survie et notre complexité à un virus passager clandestin qui surgit dans les toutes premières cellules des embryons humains. Non seulement ce virus semble protéger les embryons contre d’autres virus, mais il aide également les gènes lorsque les travaux préparatoires au plan corporel d’un nouvel humain sont en cours.

Cette découverte conforte l’idée controversée selon laquelle les virus qui ont élu domicile dans notre ADN il y a des millions d’années pourraient jouer le rôle de marionnettiste, influençant discrètement notre existence et notre évolution. « Nous sommes des créatures contrôlées par des virus », affirme Luis Villarreal, de l’université de Californie à Irvine.

Les rétrovirus insèrent leur matériel génétique dans les cellules de leur hôte humain ou animal. Au début, cela provoque la maladie et la mort. Cependant, avec le temps, l’hôte développe une résistance au virus, ce qui permet à l’ADN qui s’est incrusté dans les spermatozoïdes ou les ovules d’être transmis à la génération suivante. Le virus est désormais connu sous le nom de rétrovirus endogène ou VRE – un élément permanent du génome de l’hôte.

Protecteur silencieux

On pense qu’environ 9 % de notre génome est né de cette façon. Jusqu’à récemment, ces reliques virales étaient largement considérées comme des « déchets » inactifs qui avaient cessé d’avoir un impact sur leur hôte il y a plusieurs milliers d’années. La découverte que HERVK, le plus récent ERV à s’être installé dans notre ADN – probablement il y a environ 200 000 ans – est actif dans les embryons humains remet en cause cette notion.

Joanna Wysocka et ses collègues de l’Université de Stanford en Californie ont fait cette découverte inattendue alors qu’ils analysaient l’activité des gènes dans des embryons humains de 3 jours, qui sont des faisceaux de huit cellules. Outre l’ADN des parents, ils ont trouvé du matériel génétique provenant du HERVK. « Les cellules étaient pleines de produits protéiques viraux, dont certains s’étaient assemblés pour former des particules de type viral », explique Wysocka.

Des expériences supplémentaires ont révélé que le virus semble produire une protéine qui empêche d’autres virus de pénétrer dans l’embryon, ce qui suggère qu’il protège l’embryon des virus dangereux en circulation, comme la grippe. Il semble également jouer un rôle crucial dans l’activité génétique des cellules embryonnaires, en aidant à donner des instructions génétiques aux usines de protéines cellulaires.

Matière noire biologique

De façon alléchante, le virus passager clandestin pourrait même fournir des indices sur ce qui nous différencie des chimpanzés et des autres primates non humains. Certains chercheurs ont déjà fait valoir que les VRE peuvent jouer un rôle clé dans la façon dont les espèces divergent les unes des autres, en activant différents plans corporels et réseaux de gènes qui peuvent donner à un individu un avantage sur les autres membres de l’espèce.

Les travaux de Wysocka confirment cette idée, dit Patrick Forterre de l’Institut Pasteur à Paris. « Il montre que les produits protéiques d’une intégration relativement « récente » d’un rétrovirus sont présents très tôt dans l’embryon, et pourraient être impliqués dans certains programmes de développement critiques. » L’observation selon laquelle les ERV pourraient également protéger l’embryon contre l’infection est également très logique, dit Forterre. « C’est comme si les rétrovirus étaient en compétition les uns avec les autres via leur hôte humain. »

Malgré leur omniprésence, les virus sont souvent appelés la matière noire de la biologie car leur influence passe fréquemment inaperçue. Si l’ADN est une jungle, alors les virus sont les animaux et les plantes qui y vivent et s’y adaptent, explique Villarreal, qui a montré en 2001 que la présence d’un gène viral est essentielle à la formation du placenta humain. « L’ADN est l’habitat, et les virus en sont les habitants », dit-il. Les virus les plus influents sont ceux, comme HERVK, qui se sont insérés de façon permanente dans notre ADN et qui peuvent être transmis à la génération suivante.

Ces virus ont les outils génétiques pour remodeler les gènes de leurs hôtes, influençant ceux qui sont actifs et quand, et avec quels autres gènes ils interagissent. Cela signifie qu’ils ont la capacité de remodeler les caractéristiques physiques de leurs hôtes, explique Villarreal. « Il s’agit d’un pool dynamique massif de génomes colonisateurs. »