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La plus belle conquête génétique de l'homme

Jean-Yves Nau, mis à jour le 01.10.2013 à 10 h 48

Le premier décryptage du génome d'Equus caballus ouvre de nouveaux horizons scientifiques, médicaux et économiques

Le cheval ne fut certes pas (entre 6 000 et 4 000 ans avant Jésus-Christ) le premier mammifère a être domestiqué par l'homme. Canins et bovins l'avaient précédé de quelques millénaires. Et il n'est pas non plus, loin s'en faut, le premier mammifère dont l'homme a séquencé le génome. Mais avec son séquençage, qui vient d'être effectué, on découvre que le décryptage de son patrimoine héréditaire est peut-être, de tous ceux qui l'ont précédé, le plus riche d'enseignements et de promesses.

Twilight, et la lumière fut

Les résultats concernant le génome du cheval domestique (Equus caballus) viennent d'être rendus publics via le site de la revue américaine Science. C'est le précieux fruit d'un gigantesque travail international - une centaine de chercheurs travaillant dans une vingtaine de pays - lancé en 1995 (a première ébauche du génome du cheval est disponible auprès de quatre bases de données : GenBank, UCSC Genome Browser, Ensembl Genome Browser et le Broad Institute Web site). L'essentiel de ce décryptage concerne Twilight, une superbe jument pur-sang issue d'un petit troupeau depuis longtemps étudié au microscope par les vétérinaires de l'Institute of Animal Health de l'Université Cornell à Ithaca. Mais ce que nous apprend Twilight dépasse de bien loin son troupeau et l'espèce de ce mammifère ongulé de l'ordre des périssodactyles dont tout le monde sait, qu'au-delà des équidés, il réunit les rhinocéros et les tapirs.

On apprend ainsi tout d'abord que le génome du cheval est, de part sa structure, le cousin plus ou moins éloigné de ceux d'autres mammifères comme le chien ou la souris. Pour autant il apparaît bien comme une forme de cousin germain du génome humain. Résumons. Le génome des équins est constitué de 2,7 milliards des éléments unitaires (paires de bases) soit légèrement plus que le génome du chien et un peu moins que celui de l'homme (2,9 milliards). Mais on sait que dans ce domaine la taille de la double hélice de l'ADN n'est pas, en elle-même, un élément particulièrement signifiant. Mieux vaut ici s'intéresser à la l'intimité de la structure.

L'homme est plus proche du cheval que du chien

Or ce travail, coordonné par Kerstin Lindblad-Toh, directeur scientifique de la biologie du génome des vertébrés (Broad Institute, Massachusetts Institute of Technology ; Université de Harvard) nous apprend que le génome équin comporte environ 20 000 gènes (entités structurelles dirigeant notamment la synthèse des protéines) et qu'environ 17 000 d'entre eux ont de fortes similitudes avec ceux retrouvés dans les génomes de la souris, du chien et de l'homme. «La correspondance avec le génome humain est élevée puisque 17 des 32 chromosomes équins sont similaires à un chromosome humain, bien que des inversions dans l'ordre des séquences soient observées, précise-t-on auprès de l'Institut national français de la recherche agronomique (Inra) dont les chercheurs de la station de Jouy-en-Josas ont participé à ce travail. Les autres chromosomes sont quant à eux similaires à l'assemblage de plusieurs chromosomes humains.»

Les chercheurs mettent notamment en évidence le fait que 53% des gènes du cheval s'ordonnent dans les chromosomes de la même manière que le font les mêmes gènes dans les chromosomes humains. Cette proportion n'est que de 29% quand on compare les génomes humains et canins. Un tel résultat est particulièrement intéressant; différentes races de chiens ont, d'ores et déjà, permis de progresser dans la compréhension de certaines affections génétiques humaines. Et il l'est d'autant plus quand on sait que le cheval peut être affecté par près d'une centaine de maladies héréditaires présentant de grandes similitudes avec celles des hommes. Il s'agit notamment de maladies neuromusculaires et cardiovasculaires. «L'identification des gènes impliqués dans ces maladies devrait en améliorer la compréhension tant chez les chevaux que chez les humains» estime Kerstin Lindblad-Toh.

Des intérêts économiques bien compris

Mais l'affaire dépasse de loin les questions fondamentales et médicales, des questions presque toujours mises au premier plan par les biologistes engagés dans les entreprises de séquençage lors de la publication de leurs résultats. Ainsi les intérêts économiques sont-ils ici bien loin d'être absents. «Le séquençage complet du génome équin, au delà de son intérêt cognitif en termes d'évolution, revêt un caractère appliqué» explique-t-on ainsi à l'Inra. Résumons là encore. Le développement d'outils hautement performants mariant informatique et génétique (les «puces à ADN») ouvre de nouveaux et fructueux horizons. En parallèle du travail effectué chez Twilight les chercheurs ont procédé à des séquençages partiels du génome équin dans plusieurs races équines ancestrales ou modernes : celles réunissant l' Akhal-téké, l'Andalou, l'Arabe, l'Islandais, le Quarter Horse, le Standarbred ou le Pur-sang.

«Plus d'un million de marqueurs génétiques répartis sur tout le génome ont pu être identifiés dont 54 000 ont été déposés sur une puce. Ce sont donc 54 000 points de repère qui sont aujourd'hui disponibles en vue de l'identification de régions d'intérêt, notamment celles responsables d'anomalies génétiques, explique-t-on auprès de l'Inra. Grâce à la connaissance de ces régions, et dans certains cas de ces gènes, un profil génétique des individus pourra être facilement établi.»

Prochaine étape: améliorer la race chevaline ?

Ainsi donc moins de dix millénaires après la domestication du second par le premier (on sait que certains formulent une proposition inverse) on devrait ainsi pouvoir, grâce à la génétique, enfin changer d'époque dans les rapports entre l'homme et le cheval. Pendant des siècles, les chevaux ont, dit-on souvent, été de proches «compagnons» des hommes. Disons plutôt que ces derniers ont exploité leur énergie à des fins agricoles et commerciales, guerrières et alimentaires. Puis le cheval-vapeur se substituant à l'appellation d'origine cet animal est progressivement passé de la roture à la noblesse : activités sportives et récréatives puis principal soutien de jeux d'argent ayant pour but de soutenir «l'amélioration de la race chevaline».

«De nombreuses races de chevaux ont été sélectionnées sur plus de deux siècles pour des caractères héréditaires différents tels que le comportement, la taille, la force et la rapidité, rappelle-t-on auprès de l'Inra. Avec l'étude de ces nouveaux marqueurs génétiques, les chercheurs pourront mieux les caractériser et estimer les relations entre elles. La connaissance du génome pourra également aider à améliorer la santé et le bien-être des chevaux en facilitant l'identification des mutations responsables de pathologies. Désormais, les chercheurs vont s'atteler à développer des outils pour explorer le rôle des facteurs génétiques dans la santé des chevaux, allant des pathologies directement liées à un caractère génétique simple, à des affections multifactorielles soumises à l'environnement.» Un gentil jargon qui en dit long sur les prolongements et les profits à venir de ce travail monumental ; un jargon dans lequel on retiendra, gentil lapsus ou pas, le recours au verbe «s'atteler».

Jean-Yves Nau

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