Le génome du requin est séquencé. Comment la lutte contre le cancer pourrait en profiter

Des plongeurs dans une cage à requins observent un grand requin blanc près de Guadalupe, au Mexique. Westend61 / Getty Images

Des gènes résistants aux blessures. Des pouvoirs de guérison. De très faibles risques de cancer. Non, les scientifiques ne décrivent pas Wolverine ou Superman — ces propriétés sont les pouvoirs du grand requin blanc. La star du blockbuster de Steven Spielberg, dont le nom scientifique est "Carcharodon carcharias", est réputé pour être un monstre marin avide de viande. Mais en réalité, les grands requins blancs peuvent nous offrir des indices sur les fondements génétiques de l'ADN qui s'auto-répare.

Pour la première fois, des scientifiques ont séquencé avec succès le génome entier du grand requin blanc. Le génome, c'est tout le matériel génétique d'un organisme — ses gènes et son ADN. Une nouvelle étude révèle que ces requins ont 4,63 milliards de brins sur leur ADN et 41 paires de chromosomes, un chiffre élevé par rapport aux 23 paires de l'Homme. Cet effort de séquençage a donc pris des années. Mais les scientifiques pensent que le travail en vaut la peine, a déclaré à Business Insider Mahmood Shivji, biologiste à la Nova Southeastern University et co-auteur de la nouvelle étude sur le génome du requin.

"Les requins sont connus pour pouvoir guérir efficacement leurs blessures, mais personne ne sait pourquoi", a-t-il déclaré.

Ce nouveau génome pourrait révéler de nombreux secrets génétiques qui pourraient expliquer pourquoi ces animaux parviennent à si bien guérir et à résister aux maladies.

"Il y a énormément à apprendre de ces merveilles évolutives", a déclaré Shivji. "Leur fonction et leur forme représentent 400 millions d'années d'évolution extrêmement minutieuse".

Les grands requins blancs guérissent vite

Les grands requins blancs et les autres requins semblent pouvoir guérir de blessures graves — des blessures pouvant résulter de parades nuptiales risqués, de combats avec d'autres requins ou de chasse au harpon — en quelques semaines seulement.

Shivji et ses co-auteurs ont découvert que le grand requin blanc possède davantage de gènes consacrés à la coagulation sanguine, ainsi que plusieurs protéines qui aident à stimuler de nouveaux tissus et peaux, bien plus que tout autre mammifère, poisson ou oiseau.

"Ils consacrent une partie importante de leur génome à la cicatrisation de leurs plaies", a déclaré au magazine Wired Michael Stanhope, biologiste de l'évolution à l'Université Cornell, qui a dirigé l'étude avec Shivji.

Les requins peuvent guérir de leurs blessures plus rapidement que les autres espèces de vertébrés. Canal Découverte: Le Grand Triangle Blanc

En plus de cette guérison rapide, les requins ne contractent pas plus de cancer que les humains, malgré leur grande taille. Les scientifiques pensent en général que le risque de développer un cancer augmente avec la taille et la durée de vie de l'organisme, puisqu'un plus grand nombre de cellules et une plus longue durée de vie augmentent les possibilités de dommages sur l'ADN qui causent le cancer.

Mais "il est rare de trouver un requin malade dans la nature", ont écrit des scientifiques du Mote Marine Laboratory dans une étude réalisée en 2018.

Les grands requins blancs peuvent mesurer jusqu'à six mètres de long, peser environ trois tonnes et vivre entre 40 et 70 ans. Le fait qu'ils n'aient pas plus de risque de cancer suggère que quelque chose dans leur génome confère une protection supplémentaire. (Les causes typiques de décès des requins impliquent en général des interactions avec les humains ou simplement leur âge avancé.)

Selon la nouvelle étude, l'une des raisons pourrait être que le code génétique du grand requin blanc cache un équilibre d'ADN opposé qui rend le génome global stable.

D'une part, le génome contient une grande proportion de "gènes sauteurs": des gènes qui se copient eux-mêmes puis s'insèrent dans diverses parties du génome. Shivji explique que les scientifiques s'attendent à ce que ces gènes rendent le génome plus instable, car ils cassent les brins d'ADN lors de l'insertion, ce qui augmente le risque d'erreurs et de dommages dans le code génétique.

Une telle instabilité génomique est associée à un risque plus élevé de cancer chez l'Homme, ainsi qu'à d'autres maladies liées à l'âge, comme la maladie d'Alzheimer.

Mais il s'avère que le génome du requin équilibre ces gènes sauteurs avec des gènes stabilisants impliqués dans la réparation de l'ADN, la réponse et la tolérance aux dommages.

Les scientifiques étudient encore les applications du séquençage du génome, mais celui-ci offre un aperçu sans précédent de la résistance des espèces aux maladies, par exemple. REUTERS / Larry Downing

Il semble donc que les grands requins blancs aient développé un moyen de maintenir leur génome stable malgré leurs corps volumineux et leur longue espérance de vie, explique Shivji.

Les "superpuissances" génétiques des requins pourraient être appliquées à la santé humaine

Tandis que l'idée que les requins résistent au cancer continue de circuler, ces animaux peuvent tout de même attraper cette maladie. 44 cas de lésions cancéreuses ont été signalés parmi 21 types de chondrichthyes, un genre d'espèces qui inclut des requins et des raies. Selon une étude réalisée en 2016, environ un tiers de ces 44 cas étaient malins.

Ce mythe du cancer est à l'origine des pilules à base de cartilage de requin, dont la vente continue de décimer les populations de requins dans le monde entier. L'Union internationale pour la conservation de la nature a classé le grand requin blanc dans la catégorie "vulnérable".

Shivji souligne que la consommation de produits à base de requin — comme la pilule de cartilage ou la soupe d'ailerons de requin — n'améliorera pas la capacité de nos propres gènes à résister aux cancers.

"Nous voulons éviter de donner l'impression aux gens que s'ils mangent des requins, cela guérira leurs maladies", a déclaré Shivji. "C'est aussi bête que de dire, 'si vous mangez des requins, vous retiendrez mieux votre respiration'".

Mais il ajoute que le génome du requin pourrait fournir aux scientifiques "des informations qui peuvent être utiles aux applications biomédicales humaines", y compris des moyens de "lutter contre le cancer et les maladies liées à l'âge, et d'améliorer les traitements pour la cicatrisation des plaies".

Cependant, tous les traitements mis au point fondés à partir de ces recherches sont encore loin du compte. Stanhope a déclaré au magazine Wired que "cela prendrait des années de travail".

"Les requins ont eu plus de 400 millions d'années pour tester leurs systèmes immunitaires et développer cette incroyable capacité", a déclaré Shivji. "Nous commençons à peine à comprendre comment ils font tout cela."

Version originale: Aylin Woodward/Business Insider


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