L'ADN viral ancien façonne les placentas humains modernes
"Cela nous rappelle qu'il reste encore beaucoup à apprendre sur notre génome et sur la façon dont les infections anciennes peuvent influencer ce que nous sommes aujourd'hui
Une collaboration menée par le Centre Max Delbrück et l'Université de Bath a permis de découvrir comment un ancien ADN viral contrôle un gène lié au développement du placenta et à la pré-éclampsie, un trouble de la grossesse potentiellement mortel. Cette recherche, publiée dans "Genome Biology", pourrait permettre d'identifier le risque de pré-éclampsie beaucoup plus tôt.
Le génome humain est truffé de vestiges d'infections virales - des morceaux d'ADN de virus qui se sont insérés dans l'ADN humain au cours de millions d'années et ne l'ont jamais quitté. La plupart sont silencieux, mais certains ont assumé des rôles fonctionnels, en particulier dans des organes qui évoluent relativement rapidement, dont le placenta.
Une collaboration internationale entre généticiens, biologistes de l'évolution, bioinformaticiens et cliniciens a permis d'identifier comment certains de ces anciens fragments d'ADN viral influencent la vie d'aujourd'hui, notamment en aidant à réguler les gènes qui contrôlent le développement et le fonctionnement normaux du placenta. Un gène particulier, EPS8L1, lorsqu'il est surexprimé, induit des caractéristiques clés de la pré-éclampsie, une maladie potentiellement mortelle au cours de la grossesse.
"Ces résultats établissent un lien entre un processus évolutif profond et un problème clinique très moderne et indiquent un biomarqueur potentiel pour détecter le risque de pré-éclampsie avant l'apparition des symptômes", déclare le professeur Zsuzsanna Izsvák, chef de groupe du Mobile DNA Lab au Centre Max Delbrück de Berlin et co-auteur de la correspondance.
Environ 5 % des grossesses sont touchées par la pré-éclampsie, qui peut être extrêmement dangereuse pour la mère et le fœtus. Il n'existe pas de traitement et les cas les plus graves nécessitent un accouchement précoce. La cause précise de ce trouble reste insaisissable, en partie parce qu'il est très difficile à étudier.
L'IA à la rescousse
À l'aide d'A100 Beast, un modèle d'apprentissage profond mis au point par Amit Pande dans le laboratoire d'Izsvák, les chercheurs ont classé les séquences d'ADN qui régulent l'expression des gènes d'une espèce à l'autre. "Nous avons appris à l'IA à lire l'ADN comme un langage", explique Pande. "Elle a prédit des régions d'enhancers jusque-là ignorées, souvent d'origine virale, ce qui nous a donné les premiers indices. Dans les génomes placentaires, A100 Beast a mis en évidence un groupe d'amplificateurs ERV3-MLT1 très actifs.
Le laboratoire s'est associé à l'université de Bath et à des centres cliniques, notamment le laboratoire Blois de l'Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, le laboratoire Müller/Dechend du Centre de recherche expérimentale et clinique de Berlin-Buch, ainsi que d'autres laboratoires à Essen, Würzburg et Oslo, pour analyser des tissus placentaires provenant de grossesses saines et de grossesses pré-éclampsiques. Les études ont confirmé que 87 activateurs dérivés de virus sont actifs dans le placenta et que ces activateurs contribuent à stimuler l'activité de neuf gènes couramment dérégulés dans la pré-éclampsie.
"Nous avons été surpris", déclare le Dr Manvendra Singh, coauteur de l'étude, qui a effectué ce travail dans le laboratoire d'Izsvak et qui est maintenant chef de groupe à l'INSERM Paris, "car notre génome contient de l'ADN de dizaines de familles virales, mais une seule famille particulière, ERV3-MLT1, est liée à la pré-éclampsie."
Parmi les gènes couramment dérégulés, l'équipe s'est intéressée à un gène qui n'avait pas été étudié auparavant : EPS8L1. Ce gène est exprimé dans les trophoblastes, les cellules essentielles qui forment la couche externe du blastocyte dans les premiers jours de la grossesse et qui deviennent le placenta.
Des études fonctionnelles, conçues et menées par le Dr Rabia Anwar, coauteur du laboratoire Izsvak, ont démontré que lorsque EPS8L1 est surexprimé dans des cultures de cellules placentaires, celles-ci présentent des signes de pré-éclampsie, notamment une réduction de la capacité d'invasion du trophoblaste, une altération de la formation des vaisseaux sanguins, un stress oxydatif et des lésions tissulaires dans les cellules placentaires. Cependant, l'inactivation complète du gène a entraîné la mort des cellules, ce qui suggère qu'il est nécessaire à une fonction normale.
Biomarqueur potentiel
L'équipe a également constaté qu'une forme sécrétée d'EPS8L1 était détectée dans le sang maternel, où ses niveaux étaient en corrélation avec les biomarqueurs établis de la pré-éclampsie. Cela signifie qu'elle pourrait potentiellement être utilisée dans les panels de dépistage sanguin de la pré-éclampsie précoce, bien avant que les symptômes dangereux n'apparaissent.
Il est à noter que le gène EPS8L1 était systématiquement régulé à la hausse dans toutes les cohortes ayant fourni des échantillons de tissus.
"C'était passionnant, car il est souhaitable qu'un biomarqueur soit présent dans une grande variété de milieux ethniques pour être le plus utile possible", explique Rabia Anwar, qui est maintenant chercheuse postdoctorale au réseau de santé de l'université à Toronto. "Nous avons également constaté que le gène n'était pas associé à une autre complication de la grossesse, ce qui est une autre indication qu'il pourrait fonctionner assez bien pour la pré-éclampsie en particulier.
Une étude clinique de plus grande envergure est nécessaire pour confirmer que la protéine EPS8L1 pourrait être utilisée comme biomarqueur pour détecter le risque de pré-éclampsie au cours du premier trimestre de la grossesse.
Il y a 100 millions d'années
Au-delà de sa pertinence médicale, l'étude illustre la manière dont les virus anciens continuent de façonner la biologie humaine. L'ADN viral qui fait l'objet de cette étude a été introduit chez les primates il y a plus de 100 millions d'années avant de se séparer des rongeurs dans l'arbre de l'évolution - ce que les chercheurs peuvent confirmer car il est présent dans un ancêtre mammifère commun que les primates partagent avec les rongeurs.
"Cela nous rappelle qu'il reste encore beaucoup à apprendre sur notre génome et sur la manière dont les infections anciennes peuvent influencer ce que nous sommes aujourd'hui", ajoute le professeur Laurence D. Hurst, expert en génétique évolutive à l'université de Bath et co-auteur de la publication.
Le cadre d'apprentissage profond A100 Beast est disponible gratuitement sur Hugging Face Spaces, ce qui permet à d'autres scientifiques d'explorer les amplificateurs viraux et non viraux à travers les espèces.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Rabia Anwar, Amit Pande, Manvendra Singh, Zhi Huang, Eve Hallett, Yiran Xie, Alexandra Gellhaus, Florian Herse, Olivia Nonn, Martin Gauster, Tamás Raskó, Matthias Selbach, Stefan Verlohren, Anne Cathrine Staff, Ralf Dechend, Ulrich Pecks, Sandra M. Blois, Laurence D. Hurst, Zsuzsanna Izsvák; "ERV3-MLT1 provides cis-regulatory elements for human placental functioning and are commonly dysregulated in human-specific preeclampsia"; Genome Biology, Volume 26, 2025-11-5
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