Comment les pandémies ont affecté l’évolution de l’immunité humaine

De nombreuses maladies mortelles ont balayé la population humaine au cours des 10 000 dernières années, faisant des ravages pour certaines, laissant d’autres. Ces événements tragiques ont laissé leur marque dans notre ADN. Lorsque les biologistes comparent les génomes modernes à l’ADN extrait d’os anciens, ils peuvent voir comment les variantes génétiques qui ont permis aux gens de combattre les agents pathogènes ont augmenté en fréquence au cours des millénaires.

Nous sommes les descendants des survivants, et nos génomes le montrent. Mais il s’avère que cette histoire génétique peut être une épée à double tranchant.

Dans travaux publiés dans la revue Génomique cellulaire, les chercheurs ont découvert que bon nombre des variantes protectrices dont la fréquence a augmenté augmentent également le risque de maladies auto-immunes, dans lesquelles le système immunitaire se retourne contre le corps. C’est une pensée intrigante : au cours de l’évolution humaine, ce qui vous sauve pourrait revenir hanter vos descendants.

La capacité de voir ces changements et de comprendre leur signification ne date que d’environ une dizaine d’années. Il découle de études d’association à l’échelle du génome, qui cherchent à voir si les génomes des personnes atteintes d’une condition donnée partagent des traits. De telles études ont déjà permis d’identifier les facteurs de risque génétiques de maladies telles que la dégénérescence maculaire, le diabète et la polyarthrite rhumatoïde.

Les études peuvent également rechercher des variantes génétiques qui protègent contre une maladie – peut-être le genre de chose qu’Agnolo di Tura aurait pu avoir pendant la peste noire.

“Ce que nous pouvons faire, c’est combiner toutes ces informations et nous pouvons voir toutes ces variantes qui [have] un effet sur la maladie », a déclaré le co-auteur de l’étude, Gaspard Kerner, chercheur à l’Institut Pasteur de Paris.

Lui et d’autres scientifiques étudient maintenant également les génomes à travers le temps, afin qu’ils puissent commencer à reconstruire ce qui s’est passé lorsque les humains et les agents pathogènes se sont croisés.

Comment les fléaux affectent nos gènes

Pour leur étude récente, Kerner et ses collègues ont examiné les génomes de 2 879 Européens qui vivaient entre le néolithique, lorsque les outils en pierre ont été fabriqués pour la première fois il y a environ 10 000 ans, et aujourd’hui. Ils ont découvert que de nombreuses variantes génétiques qui sont devenues plus courantes à cette époque sont liées à l’immunité.

La plupart des changements se sont produits au cours des 4 500 dernières années, ce qui suggère que depuis l’âge du bronze, nous avons été fortement affectés par les agents pathogènes.

Cela correspond à l’idée générale selon laquelle vivre plus densément, cultiver et élever des animaux aurait pu augmenter notre exposition aux maladies infectieuses, explique Mihai Netea, professeur de médecine expérimentale à l’Université Radboud ; il était impliqué dans une étude suggérant une date antérieure pour le début de cette ère de maladie.

Ce qui est particulièrement frappant, selon les chercheurs, c’est que tandis que les variantes qui rendent les maladies infectieuses plus risquées ont chuté au cours des millénaires, les variantes liées à l’auto-immunité ont augmenté.

Tauras Vilgalys, un généticien qui étudie l’évolution de l’immunité à l’Université de Chicago, et ses collègues ont vu ce schéma lors de l’enquête sur la survie de la peste noire. “Nous avons vu ce compromis très clair que les choses qui protégeaient pendant la peste augmentaient le risque de maladies auto-immunes aujourd’hui”, a-t-il déclaré.

Cela ne signifie pas nécessairement qu’un agriculteur de l’âge du bronze qui a survécu à une épidémie aurait développé une maladie auto-immune comme la polyarthrite rhumatoïde, a souligné Vilgalys. Les facteurs environnementaux sont également importants, et les déclencheurs qui pourraient transformer la susceptibilité en maladie à part entière – comme les produits chimiques que les gens pourraient rencontrer au travail, ou certains types d’infections – n’existait peut-être pas à l’époque.

Mais cela suggère que des événements survenus il y a longtemps pourraient avoir contribué à l’augmentation moderne des maladies auto-immunes, qui affecte désormais 1 personne sur 10, selon certaines estimations.

De nouvelles façons de lutter contre les maladies auto-immunes

Un tel travail est une confirmation intéressante d’une idée plutôt profonde, déclare Harmit Malik, biologiste évolutionniste au Fred Hutchinson Cancer Center et au Howard Hughes Medical Institute : les gènes qui permettent de survivre à un danger clair et présent pourraient bien avoir des inconvénients importants.

Cela pourrait être en partie la raison pour laquelle, après tant d’années de sélection naturelle, nous avons encore des variantes extrêmement dangereuses qui circulent, comme les versions nocives du gène BRCA1 qui sont liées au cancer du sein, a-t-il déclaré. Chaque partie de la machinerie de nos cellules est une cible potentielle pour un virus, et au fil des éternités, la meilleure solution au problème actuel peut avoir eu des effets secondaires périlleux.

Pour avoir une meilleure idée de ce que les variantes qu’ils ont signalées pourraient faire dans le système immunitaire, Kerner et ses collègues en ont choisi trois et ont observé leur comportement dans les cellules du laboratoire. Ils ont eu un aperçu alléchant de la façon dont chaque variante a peaufiné quelque chose de petit mais crucial.

L’un a modulé la façon dont le corps réagit à un signal immunitaire, par exemple, et un autre a altéré la fonction des lymphocytes T, un type de globule blanc qui aide le corps à combattre les infections. Ces premiers résultats suggèrent que l’étude de chaque variante seule peut révéler des moyens de lutter contre les maladies auto-immunes ou d’influencer autrement l’immunité, a déclaré Kerner.

Pour Malik, chaque variante identifiée dans cette étude a le potentiel de lancer une nouvelle ligne de recherche sur l’immunité humaine, passée et présente.

“Chacun d’entre eux est une histoire potentielle de notre ascendance, et quels ont été les compromis que nous avons faits pour arriver là où nous sommes aujourd’hui”, a déclaré Malik. “Je trouve cela vraiment fascinant.”