Une recherche jumelle se penche sur les gènes et l'environnement

 

Une recherche jumelle se penche sur les gènes et l'environnement

Hugo et Ross Turner sont une paire de jumeaux intrépides actuellement en expédition au Groenland. L'un d'entre eux, Ross, utilise le même style d'équipement et les mêmes installations qu'Ernest Shackleton, il y a quelques années, dans sa célèbre expédition d'endurance en Antarctique. Il suit un régime d’expédition polaire du début du 100e siècle et tire un traîneau de style 20.

Hugo, quant à lui, utilise les technologies et les équipements les plus avancés disponibles pour les explorateurs d'aujourd'hui. Ils vivront donc tous les deux très différemment dans l’environnement arctique. L’effet que cela aura sur leurs corps, qui sont génétiquement identiques, est au cœur des recherches sur l’identification du développement de différentes maladies et sur le rôle que nos gènes et nos modes de vie jouent en leur causant.

Expérience en sciences naturelles

Twins offrent une expérience naturelle unique pour la recherche scientifique. Les jumeaux identiques partagent 100% de leurs gènes et non-identiques jumeaux part 50%. En comparant les différences et les similitudes entre eux, nous pouvons identifier si une maladie est due à une prédisposition génétique ou à des facteurs environnementaux.


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Si nous trouvons que des paires de jumeaux identiques sont plus susceptibles d'avoir une maladie ou un trait que les jumeaux non identiques, alors la maladie est plus susceptible d'avoir une forte composante génétique. Toutefois, si nos jumeaux identiques ne sont pas plus semblables que nos jumeaux non identiques, il est plus probable que la maladie soit causée par des facteurs environnementaux ou liés au mode de vie.

Le département de recherche jumelle héberge TwinsUK, le plus grand registre de jumeaux adultes au Royaume-Uni, et a recueilli une mine de données auprès de volontaires jumelés sur des années 21, à partir de visites cliniques et de questionnaires détaillés. Cela nous permet de regarder la génétique de nos jumeaux, l'épigénétique et Microbiome intestinal. Ces informations détaillées sur plus de traits 6,000 nous permet d'identifier le rôle que notre mode de vie et la génétique jouent dans de nombreuses maladies telles que le diabète de type 2, les maladies du cœur et de l'arthrose.

Gènes et environnement

La science a atteint un point crucial pour déterminer comment notre constitution génétique ou nos facteurs environnementaux déterminent la santé humaine. Auparavant, la communauté était divisée: un camp croyait fermement que la génétique était la réponse à toutes nos maladies, Tandis que l'autre a estimé qu'il était tout à voir avec notre environnement et mode de vie. Plus récemment, cependant, un troisième camp épigénétique est apparu, montrant comment notre environnement et notre mode de vie peuvent réellement changer le fonctionnement de nos gènes et affecter notre santé et notre vieillissement.

Les changements épigénétiques se produisent de manière dramatique dans l'utérus et dans la petite enfance. Ils ont un rôle clé à jouer pour activer et désactiver les bons gènes au bon moment afin que nous puissions grandir et développer de manière appropriée. Ces changements ralentissent une fois que nous atteignons l'âge adulte, des changements ne se produisant que toutes les quelques années dans nos tissus. Mais nous savons maintenant que notre mode de vie a un impact sur ces changements. Par exemple, le fait de fumer peut amener ces étiquettes chimiques à se lier à notre ADN et à activer et désactiver des gènes, nous prédisposant à des maladies telles que cancer.

Nous pouvons examiner des jumeaux génétiquement identiques, mais où un seul contracte une maladie (telle que le diabète de type 2), voir quelles différences épigénétiques sont présentes dans la période précédant le développement de et après l'apparition de la maladie.

Nous commençons également à comprendre le rôle que notre microbiome intestinal, souvent appelé organe oublié, joue sur notre santé. Nous avons naturellement des milliards de bactéries dans notre intestin, qui ensemble peuvent peser jusqu'à deux kilos. Ces bactéries ont évolué avec nous et sont vitales pour notre survie. nous aidant à digérer notre nourriture et à nous maintenir en bonne santé.

L'étude des jumeaux peut nous aider à comprendre comment la présence de certaines bactéries ou ayant de mauvaises proportions de bactéries est associée à des maladies, y compris obésité et diabète. Nous collectons actuellement des échantillons de matières fécales sur 5,000 de nos jumeaux et, avec la richesse des informations dont nous disposons sur leurs modes de vie et leur génétique, cela nous aidera à étudier plus en détail le rôle que les microbes, dans notre intestin, jouent à la fois dans la santé et la maladie.

Projet polaire

Hugo et Ross nous ont permis de collecter une vaste gamme d’échantillons biologiques et d’informations sur leur mode de vie avant et après leur expédition au Groenland. Ceux-ci incluent leur taille, leur poids, leur pression artérielle, leur masse grasse et musculaire, leur densité osseuse, un large éventail de tests sanguins, un échantillon d’ADN sanguin afin que nous puissions examiner tous les changements épigénétiques susceptibles de se produire et un échantillon fécal pour avoir un aperçu de leur cran. En comparant ces résultats avant le début de leur formation, juste avant leur expédition et à leur retour, nous pouvons avoir une bonne idée de la manière dont l'environnement les a affectés.

Comme Hugo et Ross sont des jumeaux identiques et partagent 100% de leur ADN, toute différence constatée entre leurs résultats à la fin de la recherche, nous pouvons le supposer, sera principalement imputable aux expositions environnementales différentes qu’ils ont rencontrées. Reste à savoir si Ross aura davantage souffert de l'utilisation d'équipements et de provisions moins sophistiqués que Hugo. Mais dans tous les cas, nous sommes ravis de pouvoir participer à ce test unique et extrême des gènes contre l’environnement et de mieux comprendre l’interaction entre les facteurs environnementaux et la génétique dans le domaine des maladies et de la santé.

Cet article a paru sur La Conversation

A propos de l'auteur

Ward KristenKirsten Ward est chargée de projet EpiTwin au King's College London. Ce projet est une collaboration avec l’Institut de génomique de Beijing (BGI), qui examine l’ADN obtenu à partir de sang total chez des jumeaux et les compare aux modèles de leur jumeau. Les études sur les jumeaux se concentrent généralement sur les similitudes entre les jumeaux, mais aux fins du présent projet, nous nous concentrerons sur les différences entre les jumeaux. L'équipe se concentrera initialement sur l'obésité, le diabète, les allergies, les maladies cardiaques, l'ostéoporose et la longévité.

 

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