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Un chercheur réveille un virus fossile

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Intégré dans les chromosomes humains et inactif depuis des lustres, un rétrovirus a été réactivé. But du jeu : mieux comprendre comment fonctionnent ces virus dormants, dont on ignore beaucoup, sauf qu'ils provoquent parfois des tumeurs.

Il sommeille en nous comme il sommeillait déjà chez nos ancêtres. Il faut peut-être remonter plusieurs millions d'années en arrière pour approcher le moment où, quelque part, ce rétrovirus s'est intégré à l'ADN d'un primate. Il vient de se réveiller à l'Institut Gustave Roussy, à Villejuif, près de Paris, dans le laboratoire de Thierry Heidmann. Il ne s'agit pas de redonner vie à un monstre préhistorique mais de mieux comprendre cet extraordinaire phénomène qui permet l'incorporation des gènes d'un virus dans le génome d'un organisme supérieur. Il intervient sans doute dans l'évolution des espèces mais aussi dans le déclenchement de tumeurs.

Des étrangers dans nos chromosomes

On connaît depuis longtemps les rétrovirus, dont l'information génétique est portée par de l'ARN. Transformés en ADN dans la cellule infectée, les gènes viraux se glissent dans le génome de l'organisme et peuvent déclencher tout de suite leur reproduction, comme n'importe quel virus. Ils sont alors infectieux. Mais certains ont un autre destin : ils s'installent et se transmettent à la génération suivante. Ces véritables virus dormants peuvent se réveiller spontanément, bien plus tard, sans que l'on sache encore pourquoi. D'autres, enfin, restent définitivement dans le génome de leur hôte.

Après des centaines de millions d'années d'évolution et d'infections, le génome des animaux et des végétaux contiennent tous de tels rétrovirus endogènes. On les reconnaît à un petit bout de code génétique (appelé Long Terminal Repeat), qui les fait beaucoup ressembler aux rétrovirus infectieux. Le plus souvent, ces rétrovirus endogènes sont inoffensifs, complètement dénaturés par des siècles ou des millénaires de mutations diverses, ou encore, peut-être, contrés par la génétique cellulaire qui a appris à vivre avec.

Voir un rétrovirus à l'œuvre

Pour mieux comprendre le mécanisme d'intégration de ces rétrovirus et quel rôle ils peuvent jouer, l'équipe de Thierry Heidmann a choisi d'observer le phénomène en grandeur nature, en réactivant l'un de ces fossiles génétiques enfouis chez l'être humain. Pour y parvenir, ils devaient retrouver son code génétique, celui du virus qui a contaminé un jour l'un de nos ancêtres. Pas facile alors que les gènes en question ont été défigurés au fil des générations. Pas facile mais possible car ces gènes de rétrovirus ont toujours la propriété se répliquer, à la manière du copier-coller sur un ordinateur personnel. L'ADN de leurs gènes se transforment en ARN, lequel se retranscrit en ADN qui se réintègre ailleurs dans le génome, au hasard. Les chromosomes humains, par exemple, comprennent de nombreux exemplaires des mêmes rétrovirus, différemment affectés par les mutations successives.

En retrouvant ces copies altérées, l'équipe a pu reconstituer la séquence initiale, comme on pourrait retrouver le texte d'un livre en comparant de nombreux exemplaires abîmés en des endroits différents.

Le virus Phoenix, saisi par le microscope électronique après avoir infecté une cellule humaine. En bas à droite, un virus, en noir, s'apprête à sortir. Crédit : Dewannieux et al., Genome Research

Peut-on dire qu'un rétrovirus est ressuscité puisqu'un virus ne vit pas vraiment ? En tout cas, ce fossile reconstitué venu du fond des âges, et bien sûr surnommé Phoenix, est bel et bien fonctionnel : il s'est montré capable d'infecter différents types de cellules humaines. Cependant, son pouvoir infectieux est bien faible, comme si les cellules humaines savaient depuis longtemps comment se débarrasser de cet intrus qu'elles connaissent si bien. Quel que soit son pouvoir infectieux, ce rétrovirus réveillé ne peut pas faire grand mal car une modification de ses gènes, effectuée par l'équipe, l'empêche de se reproduire plus d'une fois. S'agissant de réactiver un virus qui fut dangereux pour nos ancêtres, la précaution n'est pas inutile.

Les généticiens ont maintenant quelques pièces de plus pour comprendre un peu mieux le puzzle de notre équipement génétique, dont l'image s'est singulièrement compliquée ces dernières années. Les rétrovirus endogènes ne sont en effet qu'un exemple d'éléments mobiles dans nos gènes. Comme l'avait compris Barbara McClintock il y a plus de cinquante ans, nos chromosomes, à coup de copier-coller et de couper-coller, brouillent les cartes...

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