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Des petits ARN difficiles à digérer !

Une étude chinoise de 2011 a montré que des petits ARN provenant d’aliments végétaux se retrouvaient intacts dans l’organisme du consommateur. Elle pose la question de leurs impacts éventuels en tant qu’éléments régulateurs du génome. Nous avons demandé à Hervé Vaucheret, spécialiste des petits ARN à l’Inra, de commenter ces résultats.

Panier de légumes divers.. © Inra, CAUVIN Brigitte
Mis à jour le 08/02/2013
Publié le 15/10/2012

Hervé Vaucheret. © inra, Corine Enard
Hervé Vaucheret © inra, Corine Enard

Depuis les années 90, l’accumulation des connaissances confirme l’importance des petits ARN dans la régulation des génomes. Produits directement par le génome d’un organisme, ou à partir d’éléments génomiques invasifs (virus, transgènes, etc.), ces petits ARN sont capables d’empêcher l’expression des gènes avec lesquels ils présentent une complémentarité de séquence. Ils interviennent dans de nombreux aspects du développement et dans la réponse à divers stress biotiques et abiotiques. Les résultats de l’équipe chinoise (1) ont créé un vif émoi en montrant que des petits ARN végétaux d’origine alimentaire se retrouvaient dans le sang et les cellules du consommateur et étaient donc potentiellement susceptibles d’influer sur sa physiologie. Hervé Vaucheret (2) a cosigné avec Yves Chupeau (3) un commentaire replaçant ces résultats dans le contexte général des connaissances sur les petits ARN (4). Il nous livre ici quelques-unes de ses réflexions.

Quelles nouveautés apporte cette étude ?

Hervé Vaucheret : On savait déjà que des ARN régulateurs peuvent passer d’un organisme à l’autre : plusieurs études décrivent un passage des racines de plantes vers des nématodes qui les colonisent ou des feuilles de plantes vers les insectes qui s’en nourrissent. Les résultats de l’équipe chinoise ne sont donc pas vraiment étonnants. Ce qui est nouveau par contre, c’est que les petits ARN résistent à la cuisson et que l’on peut donc les assimiler à partir d’aliments crus ou cuits.
Parmi les milliers de petits ARN que nous ingérons tous les jours, il n’est pas surprenant non plus, statistiquement parlant, que certains d’entre eux présentent des homologies avec certains de nos gènes. En effet, une complémentarité de six nucléotides suffit à la reconnaissance d’un gène animal par un petit ARN (5). Si l’on identifie un petit ARN qui a une telle complémentarité et qu’on le met en présence du gène humain dans un extrait cellulaire, le système d’extinction fonctionne, c’est quasiment mécanique. C’est ce qui a été réalisé dans l’étude chinoise.

Peut-on imaginer un impact sur la santé humaine ?

H.V. : Il faut être extrêmement prudent en interprétant les résultats des tests sur extraits cellulaires. On ne peut en aucun cas les extrapoler à l’échelle de l’organisme entier. Seules des études cliniques et épidémiologiques permettraient de mettre en ­évidence un effet en conditions physiologiques. On ne peut pas le prévoir a priori : toutes sortes de mécanismes et d’interactions peuvent gouverner l’action d’un petit ARN ingéré et nos connaissances en ce domaine sont encore très limitées. Par exemple, les petits ARN les plus abondants ne sont pas forcément les plus actifs. A l’inverse, on connaît des petits ARN très peu abondants qui ont des effets très importants. C’est un champ énorme d’investigation qui s’offre à nous. Il ne faut pas généraliser à partir d’une seule étude, mais il ne faut pas pour autant passer à côté de découvertes importantes. Qui sait si des petits ARN ne seraient pas à l’origine de l’action de certaines plantes médicinales sur l’organisme ?

Qu’en est-il du glissement du questionnement vers les plantes transgéniques ?

H.V. : Toute perturbation du génome entraîne la production par la cellule de nombreux petits ARN. C’est un mécanisme de défense tout à fait naturel qui vise à stopper les effets délétères des remaniements génomiques. C’est ce qui explique qu’un transgène qui s’exprime d’abord normalement puisse s’inactiver au bout de quelques semaines ou de quelques générations. Au même titre que la caractérisation fine de l’insertion, l’étude des petits ARN produits devrait faire partie du cahier des charges des PGM (6) puisque cela peut maintenant être réalisé en routine et à moindre coût. Mais la question se pose aussi pour les croisements : lorsque l’on croise deux plantes, on provoque d’énormes bouleversements au niveau de la chromatine. Des travaux chez la tomate montrent que dans un hybride, on ne retrouve pas la somme des petits ARN de chaque parent, mais une population profondément modifiée, avec des ARN qui apparaissent et d’autres qui disparaissent. Et évidemment, on ne connaît pas les conséquences de chacune de ces modifications ! Les PGM ne doivent donc ni être exonérées, ni être stigmatisées. Il faut avant tout faire progresser les connaissances en se posant les vraies questions !

Notes :

(1) L. Zhang et al. Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1 : evidence of cross-kingdom regulation by microRNA, Cell Research 2012 Jan; 22(1):107-26. Parution en ligne en 2011.
(2) Hervé Vaucheret a observé au cours de sa thèse, dans les années 80, l’extinction de transgènes chez le tabac et a isolé plusieurs gènes impliqués dans ce mécanisme. Il développe depuis avec son équipe des travaux sur les petits ARN endogènes et exogènes et est devenu une référence internationale dans ce domaine.
(3) Comme Hervé Vaucheret, Yves Chupeau est directeur de recherches à l’Institut Jean-Pierre Bourgin de l’Inra de Versailles.
(4) H. Vaucheret and Y. Chupeau. Ingested plant miRNAs regulate gene expression in animals, Cell Research 2012 : 22, 3-5.
(5) Dans le processus de silencing (ou extinction de gènes), les petits ARN recrutent un complexe enzymatique de dégradation et l’amènent sur l’ARN messager à détruire, au niveau des séquences complémentaires.
(6) PGM : plantes génétiquement modifiées.