Le chimpanzé est notre parent vivant le plus proche en termes d’évolution et la recherche suggère que notre parenté dérive d’un ancêtre commun. Il y a environ cinq à six millions d’années, nos chemins évolutifs se sont séparés, menant au chimpanzé d’aujourd’hui et à l’Homo Sapiens, l’humanité au 21e siècle.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs en cellules souches de Lund ont examiné ce que c’est dans notre ADN qui différencie les cerveaux humain et chimpanzé — et ils ont trouvé des réponses.
« Au lieu d’étudier des humains vivants et des chimpanzés, nous avons utilisé des cellules souches cultivées en laboratoire. Les cellules souches ont été reprogrammées à partir de cellules de peau par nos partenaires en Allemagne, aux États-Unis et au Japon. Ensuite, nous avons examiné les cellules souches que nous avions développées en cellules cérébrales « , explique Johan Jakobsson, professeur de neurosciences à l’Université de Lund, qui a dirigé l’étude.
En utilisant les cellules souches, les chercheurs ont spécifiquement cultivé des cellules cérébrales d’humains et de chimpanzés et ont comparé les deux types de cellules. Les chercheurs ont ensuite découvert que les humains et les chimpanzés utilisent une partie de leur ADN de différentes manières, ce qui semble jouer un rôle considérable dans le développement de notre cerveau.
« La partie de notre ADN identifiée comme différente était inattendue. C’était une variante dite structurelle de l’ADN qui était auparavant appelée « ADN indésirable », une longue chaîne d’ADN répétitive qui a longtemps été considérée comme n’ayant aucune fonction. Auparavant, les chercheurs ont cherché des réponses dans la partie de l’ADN où se trouvent les gènes producteurs de protéines – qui ne représentent qu’environ deux pour cent de notre ADN entier – et ont examiné les protéines elles-mêmes pour trouver des exemples de différences. »
Les nouvelles découvertes indiquent donc que les différences semblent se situer en dehors des gènes codant les protéines dans ce qui a été étiqueté comme « ADN indésirable », qui était censé n’avoir aucune fonction et qui constitue la majorité de notre ADN.
» Cela suggère que la base de l’évolution du cerveau humain sont des mécanismes génétiques qui sont probablement beaucoup plus complexes qu’on ne le pensait auparavant, car il était supposé que la réponse se trouvait dans ces deux pour cent de l’ADN génétique. Nos résultats indiquent que ce qui a été significatif pour le développement du cerveau est plutôt peut-être caché dans les 98% négligés, ce qui semble important. C’est une découverte surprenante. »
La technique des cellules souches utilisée par les chercheurs de Lund est révolutionnaire et a permis ce type de recherche. La technique a été reconnue par le Prix Nobel de physiologie ou Médecine 2012. C’est le chercheur japonais Shinya Yamanaka qui a découvert que des cellules spécialisées peuvent être reprogrammées et développées dans tous les types de tissus corporels. Et dans le cas des chercheurs de Lund, dans les cellules du cerveau. Sans cette technique, il n’aurait pas été possible d’étudier les différences entre les humains et les chimpanzés en utilisant des méthodes éthiquement défendables.
Pourquoi les chercheurs ont-ils voulu étudier la différence entre les humains et les chimpanzés?
« Je crois que le cerveau est la clé pour comprendre ce qui rend l’homme humain. Comment est-il arrivé que les humains puissent utiliser leur cerveau de telle manière qu’ils puissent construire des sociétés, éduquer leurs enfants et développer des technologies de pointe? C’est fascinant! »
Johan Jakobsson estime qu’à l’avenir, les nouvelles découvertes pourraient également contribuer à des réponses génétiquement basées sur des questions sur les troubles psychiatriques, tels que la schizophrénie, un trouble qui semble être unique à l’homme.
« Mais il reste un long chemin à parcourir avant d’atteindre ce point, car au lieu de poursuivre des recherches sur les deux pour cent d’ADN codé, nous pourrions maintenant être obligés d’approfondir tous les 100 pour cent a une tâche beaucoup plus compliquée pour la recherche », conclut-il.