Après une coupure, le corps humain sait cicatriser la plaie. Que ce soit juste une entaille superficielle ou un membre arraché. En revanche, aucune chance qu’il réussisse à faire repousser ce qui a été coupé, contrairement à certains animaux. Chez les lézards, la queue, une fois arrachée, réapparaît. Idem pour les jambes d’une salamandre. Certains vers, les méduses et des anémones de mer, coupés en deux, arrivent, eux, à carrément régénérer la moitié de leurs corps. Un phénomène que les scientifiques commencent à mieux comprendre.
Un interrupteur pour 18.000 parties d’ADN
Des chercheurs en biologie organique et en biologie de l’évolution de l’Université d’Harvard ont mis en évidence des modulations de l’ADN qui contrôlent la régénération. Leur étude est publiée le 15 mars 2019 dans un article de la revue spécialisée Science. Pas de méduse, de lézard ou de Wolverine (le fameux X-Men, orfèvre de la cicatrisation) comme modèle d’étude mais tout simplement un ver, appelé "ver panthère", l'Hofstenia miamia. Les auteurs de l'étude ont découvert qu’un morceau d’ADN non codant (autrement dit des parties du génome qui ne sont pas traduites en protéines) contrôlait l’activation d’un gène principal, qui, lui, peut allumer ou éteindre les fonctions de régénération. Ce gène principal est appelé EGR, pour "early growth response".
"En gros, ce qui se passe, c’est que les régions non codantes disent aux régions qui codent de s’allumer ou de s’éteindre. Un bon moyen de s’imaginer cela c’est de penser à des interrupteurs", explique Andrew Gehrke, qui a travaillé sur l'étude. L’EGR joue le rôle d’interrupteur pour 18.000 régions d’ADN. Comme dans une maison, une fois que l’électricité centrale est activée, d’autres activités peuvent avoir lieu, comme allumer les lumières, faire tourner une machine à laver ou battre des œufs en neige. Idem dans le corps du ver. Une fois l’EGR activé, d’autres opérations peuvent être réalisées. Mais sans EGR, rien ne se passe. "La maison est comme plongée dans le noir".
Le ver, un animal au croisement de plusieurs évolutions
"Un des grands enseignements de cette étude réside dans le fait que le génome est dynamique et varie considérablement pendant le processus de régénération, étant donné que plusieurs sections s’ouvrent et se ferment." Pour arriver à cette conclusion, l’équipe a dû assembler toute la séquence du génome du ver. Aucun séquençage complet n’en avait été réalisé auparavant. Le ver panthère est désormais un nouveau modèle pour l’étude de l’ADN et pour cause, il occupe une place importante dans les branches génétiques et se trouve au carrefour génétique de plusieurs sortes d’espèces d’êtres vivants. "Leurs relations aux autres animaux nous permettent de faire de nouvelles découvertes à propos de l’évolution." Y compris pour les hommes, puisque les EGR, les "interrupteurs" de l’ADN sont présents aussi chez les humains.
Possible chez l’humain ? Pas vraiment
Si l’étude explique pourquoi cela fonctionne chez le ver, elle permet aussi d’expliquer pourquoi un bras humain, une fois arraché, ne repoussera pas tout seul. "C’est une question très naturelle de penser : 'Si un gecko peut le faire, pourquoi pas moi ?' L’interrogation est la suivant : si les humains peuvent allumer l’EGR mais également l’allumer lorsque nos cellules sont blessées, pourquoi ne pouvons-nous pas nous régénérer ?" Selon la scientifique, "si l’EGR est l’interrupteur d’alimentation, nous pensons que le câblage, lui, est différent entre les vers et les humains. Ce à quoi l’EGR envoie des ordres dans les cellules humaines peut être différent de ce à quoi il envoie des ordres chez le ver. Il nous faut maintenant identifier quelles sont ces connections chez les humains mais aussi chez d’autres animaux, notamment les vertébrés qui peuvent en partie se régénérer."
Surtout, les chercheurs s'intéressent à la façon dont l'interrupteur central, l'EGR, peut être activé par les parties non-codantes du génome. "Seul 2% de notre génome produit des protéines. Nous voulons savoir ce que font les 98 autres % du génome pendant la régénération." Pour l'instant, les régions non-codantes de l'ADN étaient surtout connues pour leur rôle dans l'apparition de maladies. Leur rôle dans la régénération pourrait maintenant aussi être mis en lumière.
