Biologie du développement - Nouveau regard

Une souris créée en janvier 2009 par des chercheurs chinois à partir de cellules souches prélevées sur la peau d’une autre souris.
Photo: Agence Reuters Académie des sciences de chine Une souris créée en janvier 2009 par des chercheurs chinois à partir de cellules souches prélevées sur la peau d’une autre souris.

Des chercheurs de tout le pays seront réunis à Mont-Tremblant, au début du mois d'avril prochain, à l'occasion de la quatrième Conférence de la biologie du développement. Ils partageront leurs connaissances et leurs expériences dans ce domaine pour assurer d'autres avancées à cette science.

À proprement parler, il n'existe pas au Canada une société canadienne de biologie du développement ou d'autres regroupements de personnes vouées au progrès de cette science. D'où l'idée, en 2002, de tenir une conférence nationale sur cette discipline tous les deux ans: elle se tient en alternance à Banff ou à Mont-Tremblant. Paul Lasko, du Département de biologie de l'Université McGill, et Jacques Drouin, directeur du Laboratoire de génétique moléculaire de l'Institut de recherches cliniques de Montréal, ont été les instigateurs de ces rencontres. En 2008, l'Alberta a accueilli les scientifiques qui s'amèneront cette année au Québec.

L'événement étant situé, M. Drouin aborde le vif du sujet en donnant cette définition de la biologie du développement: «C'est l'étude de la formation des organismes, de la façon la plus simple qu'on peut définir celle-ci.»

Il approfondit le sujet: «La formation, cela veut dire qu'elle se rapporte chez les mammifères à des organismes comme nous ou comme les souris qu'on utilise beaucoup à titre de modèles des humains; cela veut dire le développement foetal et embryonnaire à partir de l'oeuf et de son implantation dans l'utérus. Il s'agit donc du développement, à partir d'une cellule, d'un organisme complet qui se produit par évolution des axes: l'un à l'extrémité antérieure, là où va se développer la tête; l'autre à l'extrémité postérieure, là où est située la queue chez la souris, un équivalent qui n'existe plus chez l'homme.»

Le partage des caractéristiques

En suivant cette piste, les biologistes en sont arrivés à une découverte, rapporte Jacques Drouin: «En étudiant le développement des organismes complexes comme celui-là, mais aussi en le comparant avec celui d'organismes beaucoup plus simples, on a compris depuis assez longtemps qu'il y avait finalement des mécanismes qui procèdent à la mise en place des structures en phase de développement, comme c'est le cas chez l'embryon; ces mécanismes sont très conservés et on retrouve les mêmes chez la mouche à fruit, la drosophile, chez les poissons et chez les oiseaux. Au cours de l'évolution, des mécanismes de base ont été mis en place très tôt et ils ont été maintenus jusqu'à nous; on les partage avec les mouches, les vers et ainsi de suite.»

Au cours des siècles derniers, il a été possible de faire quelques analogies entre l'apparition des structures et l'évolution des espèces: «Il en résulte que, depuis longtemps, on a fait un parallèle entre la mise en place des structures dans un organisme qui se développe et l'évolution de l'espèce en question.» On parle alors du domaine de recherche «evo-devo»(Evolution/Development) ou de génétique évolutive du développement.

Bien que la génétique soit liée à tout le processus, cette sphère de la biologie du développement «porte plus sur la façon dont se font les choses, les structures, mais il est évident que cette génétique est largement présente et qu'on fait énormément appel à celle-ci; essentiellement, on étudie aujourd'hui cette biologie en manipulant des gênes.»

Le directeur de labo se tourne du côté de la pertinence de cette biologie en santé humaine ou en médecine: «Il y a énormément de maladies qui sont développementales, des maladies qui ont la plupart du temps des causes génétiques. On les classe fréquemment dans le registre des maladies génétiques, mais souvent celles-ci montrent des déficiences génétiques dont l'impact se produit au cours du développement, comme des malformations congénitales.» À ce propos, il dresse le constat que l'étude de la biologie du développement et des gènes concernés en arrive à identifier un grand nombre de gènes qui causent des maladies chez l'homme et souvent chez l'enfant.

En mode conférence

Jacques Beaudry se transporte sur le plancher de la conférence prévue en avril à Mont-Tremblant pour identifier les sujets de l'heure en biologie du développement: «Une session portera sur l'évolution des mécanismes développementaux en parallèle avec celle des espèces. Il existe une controverse dans la littérature scientifique, depuis quelques années, au sujet de la nature des changements génétiques qui contribuent à l'évolution des espèces. Le point de vue qui était prédominant sur cette question depuis deux décennies au moins était le suivant: dans le domaine de l'évolution, on soutenait que c'est le changement de la structure des protéines qui était responsable de l'acquisition de nouvelles fonctions en matière de développement, ce qui pouvait vouloir dire l'apparition de nouvelles structures.»

Le vent a tourné quant à cette position au cours des dernières années: «On a compris, à l'intérieur de certains des grands changements survenus au cours de l'évolution des espèces, l'apparition de structures radicalement nouvelles; autrement dit, l'introduction de nouveautés dans les plans génétiques ne s'est pas produite principalement par le changement de la structure des protéines, des séquences codantes qui la font, mais plutôt par l'introduction de nouvelles séquences régulatrices qui forcent l'expression d'un gène régulateur dans un territoire où il ne se retrouvait pas auparavant. Donc, les grands changements seraient peut-être dus davantage à l'évolution des séquences régulatrices plutôt qu'à des séquences codantes.»

Un autre sujet est à la mode sur toutes les tribunes et il sera abordé: «Il s'agit de celui qui porte sur les cellules souches et leur programmation ou leur reprogrammation. Il sera question de celles-ci pour la thérapie chez l'homme.» Parallèlement au traitement de ce sujet se déroulera une session sur la détermination de l'identité cellulaire.

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Collaborateur du Devoir