Microbiote et microbiome… une question de gènes

C'était l'année 2000 et le monde scientifique était en émoi à l'idée de la phase finale du Projet Génome Humain, grâce à laquelle la séquence d'ADN serait divisée en ses parties fonctionnelles : les gènes.

Combien de gènes sont nécessaires à la formation d'un être humain ? C'était la question à laquelle tout le monde attendait avec impatience la réponse.

Compte tenu de la complexité de l’être humain, il était prévisible que ce nombre soit particulièrement élevé, certainement bien supérieur à celui d’une souris qui possède environ 23 000 gènes, ou du blé avec ses 26 000, ou encore d’un ver avec ses 20 500 gènes.

Certaines rumeurs parlent de 55 000 voire 150 000 gènes, des hypothèses tout à fait plausibles compte tenu des innombrables capacités humaines, comparées aux autres formes de vie.

Et pourtant, la conclusion tant attendue de l’étude s’est avérée assez décevante : 21 000 gènes, soit à peine plus que la composition génétique d’un ver.

Le Projet Génome Humain était considéré comme la clé pour comprendre la complexité de l'être humain, mais la contribution de cette importante étude, même des années plus tard, n'a pas pleinement répondu aux attentes. Ces études, toujours considérées comme une prouesse scientifique, ont permis la réalisation d'un autre projet scientifique majeur : le Projet Microbiome Humain, suite logique du Projet Génome Humain.

Ce projet n’a pas reçu la même attention médiatique et l’allocation financière a été considérablement plus faible, mais malgré cela, les premiers résultats de ces études sont déjà étonnants.

Les 21 000 gènes qui composent le génome humain ne sont pas les seuls gènes de notre corps. Nous ne vivons pas seuls ; un nombre bien plus important de micro-organismes que nous hébergeons fait de nous un véritable SUPERORGANISME. Il s'agit de 100 000 milliards de microbes, plus connus sous le nom de MICROBIOTE, qui comprennent les bactéries, les virus, les champignons et les archées. Collectivement, ces microbes vivant dans le corps humain contiennent 4,4 millions de gènes : 21 000 contre 4 400 000 ! Ces gènes constituent notre MICROBIOME, le génome collectif du MICROBIOTE.

En faisant le calcul, on peut se demander si notre conception de « l’être humain » ne devrait pas s’ouvrir aujourd’hui à de nouvelles prises de conscience.

Les études sur le génome humain, censées révéler « le langage de Dieu », comme l'annonçait Bill Clinton à l'époque, nous ont en réalité conduits, et nous conduisent encore, à révéler véritablement ce que signifie être humain. Mais sous un autre angle.

Notre évolution est étroitement liée à l'existence des microbes et des bactéries ; ces micro-organismes étaient déjà présents chez nous avant que nous ne devenions « humains ». Plus un organisme est composé de cellules, plus il abrite de microbes. La coexistence et la coopération avec les microbes sont fondamentales à tout processus évolutif, et c'est il y a un milliard d'années que les premiers êtres vivants ont commencé à évoluer.

Mais qui sont ces microbes et que font-ils pour nous ? S'agit-il de nous faire du covoiturage ou nous offrent-ils en retour un service important pour notre bien-être et notre santé ?

Le projet sur le microbiome humain, mené par les National Institutes of Health aux États-Unis, ainsi que de nombreuses autres études menées dans des laboratoires du monde entier (y compris italiens), ont révélé que notre santé et notre bonheur dépendent entièrement de nos microbes symbiotiques.

Notre corps représente un véritable écosystème qui héberge différentes communautés de microbes, il est colonisé par eux, mais nos microbes sont uniques, comme nos empreintes digitales.

Cette perception de notre part microbienne nous ouvre une nouvelle vision de l'individualité. Un nouveau sentiment de connexion avec le monde microbien. La perception de l'héritage de nos interactions personnelles avec notre famille et notre environnement dès notre plus jeune âge nous pousse à réfléchir à la possibilité d'une autre dimension de notre évolution humaine.

Jeffrey Gordon, biologiste, directeur du Centre de sciences du génome et de biologie des systèmes de l'Université Washington à Saint-Louis. Membre de l'Académie nationale des sciences, de l'Académie américaine des arts et des sciences, de l'Institut de médecine des Académies nationales et de l'American Philosophical Society.

Reconnaître la valeur de nos bactéries symbiotiques est le premier pas vers une nouvelle frontière, vers une nouvelle conscience de la véritable signification de l'être humain. Cette perspective s'éloigne du sommet de l'estrade d'où nous avons l'habitude de voir tout ce qui nous entoure. Cela signifie que nous ne sommes pas ce que nous pensons être, et que notre santé et notre bonheur dépendent aussi de notre capacité à prendre soin de ces 90 % de nous-mêmes que nous n'avons pas l'habitude de considérer comme faisant partie de nous-mêmes, mais qui représentent une part non seulement effroyablement vaste, mais aussi fondamentale.

Comment ? Il serait judicieux de commencer par le peu de nous-mêmes qui nous reste ! Notre santé et notre bien-être dépendent en grande partie de nos choix : les aliments que nous consommons, les médicaments que nous prenons et notre mode de vie déterminent notre qualité de vie et celle de notre population microbienne. Notre superorganisme est programmé pour bien fonctionner si nous faisons les bons choix et si nous ne perturbons pas cet équilibre. Accueillir nos microbes avec conscience et gratitude, les reconnaître comme une partie fondamentale de nous-mêmes, savoir quelles habitudes adopter pour nourrir au mieux notre colonie microbienne, le microbiote, ce jardin intérieur qui embellit notre vie, est essentiel pour vraiment comprendre qui nous sommes et pour nous observer et nous considérer dans notre globalité, 100 % humains, mais en joyeuse compagnie, en paix, en harmonie et en équilibre avec les bactéries qui nous accompagnent tout au long de notre existence et qui contribuent à créer le meilleur de nous-mêmes.

Car plus il y aura de bactéries heureuses, plus la Terre sera peuplée d'humains heureux et en bonne santé. Et peut-être marquera-t-elle le début d'une ère nouvelle.

Bibliographie

Consortium international de séquençage du génome humain, « Terminer la séquence euchromatique du génome humain », Nature 431 : 931-945 (2004)

Consortium du projet sur le microbiome humain, « Structure, fonction et diversité du microbiome humain sain », Nature 486 : 207-214 (2012)

« Rôle des micro-organismes dans l'évolution des animaux et des plantes : la théorie de l'évolution par hologénome » FEMS Microbiology Reviews 32 : 723-735 (2008)

Zilber-Rosenberg, I. et Rosenberg E. « L'alimentation modifie rapidement et de manière reproductible le microbiote intestinal humain » Nature 505 : 559-563 (2014)

David, L.A. et al. « Impact de l'alimentation sur le développement du microbiote intestinal révélé par une étude comparative chez des enfants d'Europe et d'Afrique rurale », Proceedings of The National Academy of Science 107 (2010) : 14691-14696, De Filippo, C. et al.

Recommandations de lecture

« Les bactéries du bonheur » d'Alanna Collen

« Le superorganisme humain : comment le microbiome révolutionne la quête d'une vie saine » Rodney R. Dietert Phd

« Je contiens des multitudes : les microbes en nous et une vision plus large de la vie » Ed Yong