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Du nouveau sur le chromosome Y

Le chromosome qui différencie les hommes des femmes recoupe à 83 % celui du gorille. Avec l’âge, 10 à 20 % des hommes le perdent dans leurs cellules sanguines, ce qui semble les exposer davantage à diverses maladies, dont la leucémie et Alzheimer.


©Martin Barzilai / Haytham / Réa

On a tout à gagner à faire en sorte que les hommes se préoccupent moins d’être perçus comme virils, qu’ils aient moins besoin de se « prouver » qu’ils sont de « vrais hommes ».

Le chromosome Y, qui détermine le sexe masculin, a longtemps été considéré comme un amas d’ADN sans grande utilité. Puis on s’est rendu compte qu’il était essentiel à la santé physique et mentale des hommes de tous âges. Oui, messieurs, on en sait davantage ­aujourd’hui sur le seul chromosome qui vous différencie des femmes.

 

Les chercheurs ont découvert que, contrairement à ce qu’on a longtemps cru, le chromosome Y ne se borne pas à assurer quelques fonctions telles que la détermination des caractères masculins dans l’embryon ou la reconstitution des réserves de sperme chez l’adulte. De nouveaux éléments indiquent qu’il intervient dans toute une série d’opérations essentielles : il peut enrayer le développement d’un cancer, nettoyer les artères et empêcher la formation de plaques amyloïdes dans le cerveau ­(associées à la maladie d’Alzheimer).

 

En vieillissant, une part non négligeable des hommes se mettent à perdre progressivement le chromosome Y que contiennent leurs cellules sanguines. Ce processus malheureux augmente chez eux le risque d’être atteints de la maladie d’Alzheimer, d’une leucémie et d’autres pathologies. « Je suis convaincu que la perte du chromosome Y avec l’âge ­explique dans une large mesure que les hommes vivent moins longtemps que les femmes », estime Lars Forsberg, maître de conférences en génétique à l’université d’Uppsala, en Suède.

 

Autre découverte : alors que nous sommes globalement plus proches du chimpanzé que du gorille, le chromosome Y humain ressemble davantage à celui du second qu’à celui du premier. Comme l’a montré une équipe ­menée par Kateryna Makova, directrice du Centre de génomique médicale à l’université d’État de Pennsylvanie, le Y de l’homme recoupe à 70 % celui du chimpanzé et à 83 % celui du gorille. Sur neuf groupes de gènes différents identifiés sur le chromosome Y humain, constate Makova, « huit sont présents chez le ­gorille et six seulement chez le chimpanzé, ce qui est très surprenant ».

 

Selon les chercheurs, cela pourrait être le résultat des pratiques d’accouplement. Chez les gorilles, les femelles fertiles ne s’accouplent en général qu’avec un seul mâle – le dos-argenté présent dans les parages. Les femmes aussi sont le plus souvent, quoique pas toujours, monogames. Les femelles chimpanzés, en revanche, multiplient les partenaires sexuels pendant chaque cycle ovarien. Cette polyandrie stimule la compétition spermatique entre les mâles. Et, comme le chromosome Y contrôle la production de sperme, dit Makova, il est probable que le Y des chimpanzés évolue beaucoup plus vite que celui des gorilles. « Le X et le Y justifieraient chacun un roman entier », plaisante David Page, directeur de l’Institut Whitehead de recherche biomédicale (situé à Cambridge, dans le Massachusetts) et spécialiste mondialement reconnu du chromosome Y.

 

 

Les chromosomes sexuels, qu’il s’agisse de la paire XX qui détermine les caractères du fœtus femelle ou de la paire XY du mâle, se distinguent des 22 autres paires de chromosomes, ou autosomes, qui constituent le génome humain et se retrouvent dans presque toutes les cellules du corps.

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Mais le chromosome Y fait réellement bande à part. Par rapport aux autres chromosomes, y compris le X, il ne contient qu’un petit nombre de gènes. Cet appauvrissement génétique est le résultat de son rôle dans la détermination du sexe. Chez les ­ancêtres des mammifères, le sexe n’était pas déterminé par la génétique mais par la température. C’est encore le cas chez les crocodiles et les tortues : si la température d’incubation de l’œuf de tortue est élevée, le petit sera une femelle ; si elle l’est moins, ce sera un mâle.

 

 

Avec l’apparition de la gestation interne, à température constante, il fallait un autre facteur déclenchant. Cela a conduit à l’évolution du gène de détermination sexuelle, appelé SRY, et à la nécessité de séparer le programme génétique des mâles et des femelles [lire «Deus ex machina», p.19]. Résultat, le chromosome Y sur lequel est situé le gène SRY ne pouvait plus se recombiner librement et échanger ses éléments avec le chromosome X correspondant, ce que font tous les autres chromosomes pour rafraîchir le matériel génétique chaque fois qu’un ovule ou un spermatozoïde est créé. Privés du système de réparation de la recombinaison chromosomique, la plupart des gènes du Y ont commencé à dépérir, ont disparu ou ont été intégrés à d’autres chromosomes.

 

« La construction de “barrières commerciales” a conduit le X et le Y à suivre des chemins divergents, explique Page. Le chromosome X a pu continuer à se recombiner avec un autre X pour ­fabriquer les ovules, tandis que le Y a dû adopter une stratégie isolationniste, qui l’a mené à un rapide déclin. » L’isolationnisme n’est pas total, car les extrémités du X et du Y continuent d’échanger des éléments, mais la plus grande partie du Y est hors jeu. « Le chromosome Y vit une solitude frappante », estime quant à lui George Vassiliou, directeur de recherche au centre Sanger, au Royaume-Uni.

 

Le Y n’a toutefois pas dit son dernier mot. Après avoir prédit dans les années 1990 qu’il allait disparaître tôt ou tard au profit de quelque nouveau mécanisme de détermination du sexe, les chercheurs estiment désormais qu’il n’est plus en péril. « Il évolue mais reste stable, affirme Melissa Wilson Sayres, qui étudie les chromosomes sexuels à l’université d’État de l’Arizona. Il peut perdre un gène ou deux, mais aussi acqué­rir de nouvelles séquences. Son existence n’est pas menacée. » De nouvelles recherches montrent par ailleurs que le Y peut « s’autoréparer » en brassant en interne des copies de gènes.

 

Le Y héberge aussi quantité de gènes dont le rôle n’a pas encore été élucidé. Vassiliou et ses collègues ont découvert qu’un gène propre au chromosome Y, 0UTY, protège les souris mâles contre la leucémie et qu’il pourrait avoir la même fonction chez l’homme. À Uppsala, Lars Forsberg a publié avec son collègue Jan Dumanski une série d’articles sur ce mystérieux phénomène qui fait que les hommes, en prenant de l’âge, se mettent à perdre le chromosome Y que contiennent leurs cellules sanguines. Le processus est accéléré chez les fumeurs, ont-ils constaté. Les hommes dont plus de 10 % des cellules ont perdu le chromosome meurent en moyenne plus tôt que les autres. Et ceux qui sont atteints de la maladie d’Alzheimer sont plus susceptibles que les autres de l’avoir perdu. Les chercheurs pensent que ce phénomène est lié à un affaiblissement du système immunitaire. Quand les globules blancs, les sentinelles du système ­immunitaire, perdent leur chromosome Y, leur vigilance s’émousse, ­explique Dumanski. Ils ne parviennent plus à nettoyer les parois des artères ni à repérer les cellules cancéreuses à ­détruire, et laissent des plaques amyloïdes s’accumuler dans le cerveau.

 

Le lien entre perte du chromosome Y et maladies n’a pas encore été définitivement établi, reconnaît Dumanski. Et on ne sait toujours pas ce qui provoque la perte du Y dans les cellules sanguines et comment y remédier. « C’est encore un peu tôt, et l’idée suscite encore un grand scepticisme, explique-t-il. Il faudra deux ou trois ans avant qu’elle soit largement acceptée ; mais nous sommes certains d’être sur la bonne piste. » Sur quoi il se met à rire – et avoue que son aplomb pourrait bien résulter de ce chromosome Y qui fait de lui un homme 1.

 

 

— Cet article est paru dans The New York Times le 11 juin 2018. Il a été traduit par Nicolas Saintonge.

Notes

1. Un article paru dans la revue Nature en novembre 2019 confirme ces recherches. Les auteurs portent à 20 % le pourcentage d’hommes britanniques ayant perdu leur chromosome Y.

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LE LIVRE
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La Malédiction d’Adam. Un futur sans hommes de Bryan Sykes, traduit de l’anglais par Pierre-Emmanuel Dauzat, Albin Michel, 2004

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