EPIGEN L'épigénétique dans la réponse du vivant aux facteurs environnementaux - 13 et 14 mars 2018 - Adebiotech
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
Colloque Adebiotech
EPIGEN
L’épigénétique
dans la réponse du vivant
aux facteurs environnementaux
13 et 14 mars 2018
Biocitech, Cité des entreprises de santé et de biotechnologies, Romainville
-1-Table des matières
Programme détaillé .......................................................................................................... 6
Résumés des Conférences ............................................................................................... 10
PIERRE-HENRI GOUYON - MNHN, INSTITUT DE SYSTÉMATIQUE, EVOLUTION, BIODIVERSITÉ, SORBONNE UNIVERSITÉS .......................... 10
CLAUDINE JUNIEN - UVSQ ET INRA ........................................................................................................................................................... 11
AÏNA QUEIROZ - ID BIO ............................................................................................................................................................................. 12
CORINNE BENOLIEL - INSTITUT SCIENTIS ET JEAN-CHRISTOPHE CHOULOT - ALÈS GROUPE ...................................................................... 13
ROMAIN D’INCA - NEOVIA, PIERRE-ANDRÉ GERAERT - ADISSEO ET CLARISSE TECHER - MIXSCIENCE ....................................................... 13
STÉPHANE MAURY - UNIVERSITÉ ORLÉANS, ETIENNE BUCHER - IRHS, PIERRE DEVAUX - FLORIMOND-DESPREZ ...................................... 14
FRANÇOIS IRIS - BIO-MODELING SYSTEMS ................................................................................................................................................ 15
PAOLA BARBARA ARIMONDO - CNRS ........................................................................................................................................................ 16
OLIVIER DELMAS - INERIS .......................................................................................................................................................................... 16
PASCALE CHAVATTE-PALMER - INRA .......................................................................................................................................................... 17
FRÉDÉRIQUE PITEL - INRA ......................................................................................................................................................................... 18
VINCENT COUSTHAM - INRA ..................................................................................................................................................................... 19
FRÉDÉRIQUE PERONNET - CNRS ................................................................................................................................................................ 19
JÖRG TOST - LEE, CEA ................................................................................................................................................................................ 20
ROMAIN DEBRET - LBTI, CNRS ................................................................................................................................................................... 20
GAËLLE SAINT-AURET - GENEL, CEA - BIOMICS LAB................................................................................................................................... 21
HÉLÈNE JAMMES - INRA ............................................................................................................................................................................ 22
CHRISTOPHE ANTONIEWSKI - UNIVERSITÉ PIERRE-ET-MARIE-CURIE ........................................................................................................ 22
GUILLAUME DEVAILLY - INRA .................................................................................................................................................................... 23
PIERRE-FRANÇOIS CARTRON - INSERM ..................................................................................................................................................... 24
RAPHAEL WERDING - DIAGENODE ............................................................................................................................................................ 24
Résumés des posters....................................................................................................... 25
ROMAIN DEBRET - IBCP............................................................................................................................................................................. 25
DANIEL JEFFERY - INSTITUT CURIE............................................................................................................................................................. 26
SOFIANE SAFI-STIBLER - INRA .................................................................................................................................................................... 26
MARGAUX SÉCHET - UNIVERSITE PARIS DESCARTES.................................................................................................................................. 27
HÉLÈNE KIEFER - INRA ............................................................................................................................................................................... 28
CLÉMENCE GENTHON - INRA TRANSFERT ................................................................................................................................................. 29
CORINNE REYMERMIER - BASF BEAUTY CARE SOLUTIONS ........................................................................................................................ 29
ARNAUD BONNAFFOUX - ENS LYON / COSMOTECH .................................................................................................................................. 30
-2-Parcours des intervenants et des membres des comités ................................................. 33
CHRISTOPHE ANTONIEWSKI ...................................................................................................................................................................... 33
CORINNE BENOLIEL ................................................................................................................................................................................... 33
ETIENNE BUCHER ...................................................................................................................................................................................... 33
PIERRE-FRANÇOIS CARTRON ..................................................................................................................................................................... 33
PASCALE CHAVATTE-PALMER..................................................................................................................................................................... 34
JEAN-CHRISTOPHE CHOULOT .................................................................................................................................................................... 34
VINCENT COUSTHAM ................................................................................................................................................................................ 34
ROMAIN D'INCA ........................................................................................................................................................................................ 35
RICHARD DANIELLOU ................................................................................................................................................................................ 35
ROMAIN DEBRET ....................................................................................................................................................................................... 35
OLIVIER DELMAS ....................................................................................................................................................................................... 35
GUILLAUME DEVAILLY ............................................................................................................................................................................... 35
PIERRE DEVAUX ......................................................................................................................................................................................... 35
MANUEL GEA ............................................................................................................................................................................................ 36
PIERRE-ANDRÉ GERAERT ........................................................................................................................................................................... 36
PIERRE-HENRI GOUYON ............................................................................................................................................................................ 37
FRANÇOIS IRIS ........................................................................................................................................................................................... 37
CLAUDINE JUNIEN ..................................................................................................................................................................................... 37
HÉLÈNE KIEFER .......................................................................................................................................................................................... 38
DANIELLE LANDO ...................................................................................................................................................................................... 38
STÉPHANE MAURY .................................................................................................................................................................................... 38
ANGELA PATATIAN ..................................................................................................................................................................................... 38
FRÉDÉRIQUE PERONNET ........................................................................................................................................................................... 39
FRÉDÉRIQUE PITEL .................................................................................................................................................................................... 39
AÏNA QUEIROZ .......................................................................................................................................................................................... 39
HADI QUESNEVILLE ................................................................................................................................................................................... 39
ALEXIS RANNOU ........................................................................................................................................................................................ 40
CORINNE REYMERMIER............................................................................................................................................................................. 40
GAËLLE SAINT-AURET ................................................................................................................................................................................ 40
CLARISSE TECHER ...................................................................................................................................................................................... 41
CLARISSE TOITOT ....................................................................................................................................................................................... 41
JÖRG TOST................................................................................................................................................................................................. 41
RAPHAEL WERDING .................................................................................................................................................................................. 41
SILVER Sponsors .............................................................................................................. 43
ADISSEO .................................................................................................................................................................................................... 43
GIVAUDAN ................................................................................................................................................................................................ 45
Liste des Participants ...................................................................................................... 46
-3--4-
Préface
ADEBIOTECH est ravi de vous accueillir au colloque
EpiGen - Place de l'épigénétique dans la réponse du vivant aux facteurs environnementaux
C'est un sujet encore peu appréhendé par le monde industriel mais c'est une vraie révolution
qui va certainement modifier à l'avenir les concepts classiques ADN- ARN messager-
protéines.
Les gènes ne représentent que 2 % du génome humain. Les 98 % restant ont longtemps été
considérés comme de l’ADN “poubelle”, mais des découvertes récentes ont permis de
démontrer que cet ADN jouait un rôle essentiel dans la régulation de l’expression des gènes.
La manière dont les gènes sont lus pourrait jouer un rôle encore bien plus important que le
code génétique lui-même et l’activité de ces 98 % d’ADN est directement influencée par
NOTRE ENVIRONNEMENT (interaction cellule-organisme et interaction Homme-
environnement) : c’est l’épigénétique. Définie comme les modifications de l’expression des
gènes qui sont transmissibles mais ces modifications peuvent être transitoires sur une ou
plusieurs générations. Les connaissances scientifiques sur l’épigénétique ont fortement
progressé.
Dans le cadre de ses activités, Adebiotech a tenu à clarifier le rôle de l’épigénétique avec
l’ensemble des acteurs académiques et industriels de différents secteurs d’application ;
alimentation, dermocosmétique, semenciers, toxicologie pour les intéresser à l’épigénétique,
sur son applicabilité, ses contraintes et opportunités, notamment en terme de nouveaux
développements et de réglementation.
Quelle position commune peut-on établir entre les acteurs de tous les secteurs pour se
réapproprier la définition scientifique de l’épigénétique ? Quels sont les enjeux et les
attentes des experts de tous ces secteurs ? Quels sont les outils à développer en ce sens ?
Quel avenir pour l’épigénétique, ses bénéfices pour des applications industrielles ?
A travers les communications, les posters et tables rondes, il sera possible de discuter,
d’échanger et d’apporter des solutions concrètes aux enjeux industriels qui découlent de
cette nouvelle révolution post-génomique.
Nous adressons nos remerciements à tous ceux qui ont participé à l’élaboration et à la
réalisation du programme, Membres des Comités d’Organisation et Scientifique,
conférenciers, modérateurs et l’équipe Adebiotech.
Nous remercions les sponsors, Givaudan et Adisseo pour leur soutien très précieux. Nous
remercions aussi notre parrain Cosmetic Valley.
Nous souhaitons à tous un excellent colloque, qu’il apporte à tous des échanges fructueux et
des collaborations pour la réalisation de projets futurs.
Clarisse Toitot, Manuel Gea,
Responsable Scientifique, Adebiotech Président, Adebiotech
-5-Programme détaillé
Mardi 13 mars 2018
8h30 Accueil café
8h50 Bienvenue, Manuel GEA, Adebiotech
9h00-10h30 Conférences introductives
9h00 Pierre-Henri GOUYON, MNHN, Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité,
Sorbonne Universités
L'inné, l'acquis, l'information : entre science et idéologie
9h45 Claudine JUNIEN, UVSQ et INRA
De la conception à la fin de vie, l'épigénétique orchestre le trio
sexe/genre/environnement
10h30-13h20 Session 1 - Attentes des acteurs des secteurs d’applications
Coordinateurs : Alexis RANNOU, Givaudan et Richard DANIELLOU, Université d'Orléans
Cosmétologie
10h30 Aïna QUEIROZ, ID bio
De l’epigénome à l’exposome : nouvelles perspectives en dermo-cosmétique
10h50 Corinne BENOLIEL, Institut Scientis et Jean-Christophe CHOULOT, Alès Groupe
Réglementation et marketing ?
11h10-11h40 Pause café/Posters/Exposition
Nutrition et santé animale
11h40 Romain D’INCA, Neovia, Pierre-André GERAERT, Adisseo et Clarisse TECHER,
MiXscience
L’épigénétique, une opportunité pour des productions animales durables et de
qualité ?
Végétal
12h10 Stéphane MAURY, Université Orléans, Etienne BUCHER, IRHS et Pierre DEVAUX,
Florimond-Desprez
Etat des lieux de l'épigénétique en amélioration végétale et prospectives
Santé humaine
12h40 François IRIS, Bio-Modeling Systems
Conditionnement durant la grossesse conduisant à des pathologies de l'adulte
13h00 Paola Barbara ARIMONDO, CNRS
Des outils chimiques pour reprogrammer les cellules tumorales
13h20-14h30 Buffet/Posters/Exposition
-6-14h30-17h30 Session 2 - Exposomes : impacts de l’environnement
Coordinateurs : Olivier DELMAS, INERIS et Jean-Christophe CHOULOT, Alès Groupe
Conférence introductive
14h30 Olivier DELMAS, INERIS
Etat des lieux sur la place de l’épigénétique dans l’évaluation des dangers et des
risques émergents
A - Etudes chez l’animal
14h50 Pascale CHAVATTE-PALMER, INRA
Comment l'alimentation et l'environnement influencent les phénotypes
physiologiques chez les animaux domestiques et quelques notions sur les
mécanismes moléculaires
15h10 Frédérique PITEL, INRA
Epigénétique intergénérationnelle : influence de l'environnement nutritionnel des
ancêtres sur les performances des descendants
15h30-16h00 Pause café/Posters/Exposition
16h00 Vincent COUSTHAM, INRA
L’acquisition précoce de la tolérance à la chaleur chez les oiseaux
16h20 Frédérique PERONNET, CNRS
Impact de l'environnement sur l’épigénome de la drosophile
B - Etudes chez l’Homme
16h40 Jörg TOST, LEE, CEA
The Impact of the Environment and Epigenetics on Inflammatory Diseases
17h10 Romain DEBRET, LBTI, CNRS
La méthylation de l'ADN comme marqueur du vieillissement cutané chronologique
et photo-induit
17h30-18h00 Session Flash POSTERS
Session 1
17h30 Romain DEBRET, IBCP
Addressing skin elasticity through DNA methylation
Session 2
17h35 Daniel JEFFERY, Institut Curie
Le rôle de CENP-A, le variant centromérique de l’histone H3, dans la tumorigénèse et la résistance
aux agents génétoxiques
17h40 Sofiane SAFI-STIBLER, INRA
Trajectoires pondérales maternelles préconceptionnelles (TPMP) et effet sur la santé de la
descendance
17h45 Margaux SÉCHET, Université Paris Descartes
Etude des altérations épigénétiques induites par les polluants chimiques environnementaux dans le
cerveau immature : mise au point de stratégies in vitro
17h50 Hélène JAMMES, INRA
Methylation analysis in monocytes at postpartum period in dairy cattle: potential biomarkers of
health
17h55 Cocktail/Posters/Exposition
-7-Mercredi 14 mars 2018
9h30 Accueil café
10h00-11h00 Table ronde 1 - Allégations et réglementations ?
Coordinateurs : Jean-Christophe CHOULOT, Alès Groupe et Corinne BENOLIEL, Institut
Scientis
Quelles réglementations ?
Tests cliniques
Cadre marketing
Jean-Christophe CHOULOT, Alès Groupe
Angela PATATIAN, Genex
Aïna QUEIROZ, ID bio
11h00-11h30 Pause café/Posters/Exposition
11h30-12h50 Session 3 - Méthodologies du futur / outils d’analyses
Coordinateur : Hadi QUESNEVILLE, INRA
11h30 Gaëlle SAINT-AURET, GENEL, CEA - Biomics Lab
Outils d’étude épigénétique
11h50 Hélène KIEFER, INRA
Big data pour les données épigénétiques : illustration par des données pan-
génomiques de méthylation de l’ADN
12h10 Christophe ANTONIEWSKI, Université Pierre-et-Marie-Curie
Des petits ARN au grand ART
12h30 Guillaume DEVAILLY, INRA
Web-applications for the visualisations of epigenomic data
12h50-13h05 Session Flash POSTERS
Session 3
12h50 Clémence GENTHON, INRA Transfert
An Overview of Epigenetic Tools available and in progress at the sequencing core facility of Toulouse
12h55 Corinne REYMERMIER, BASF Beauty Care Solutions
Biomechanical properties improved through dermal microRNA control
13h00 Arnaud BONNAFFOUX, ENS Lyon / Cosmotech
WASABI: A dynamic multi-scale/level iterative approach for Gene Regulatoty Network inference
13h05-14h30 Buffet/Posters/Exposition
-8-14h30-15h30 Table ronde 2 - Epigénétique : Effet de mode, opportunisme ou
levier d’innovation responsable ?
Coordinateurs : Corinne REYMERMIER, BASF Beauty Creations et Clarisse TECHER,
MiXscience
Convergences/divergences entre secteurs d’applications pour simplification des outils d’analyses
Outils de mise en commun des connaissances et des expériences
Quelle évolution bénéfique de l’étude de l’épigénétique dans 10 ans ?
Les interactions organisme et environnement, les réels bénéfices
Introduction
Pierre-François CARTRON, INSERM – Université Nantes
Présentation du consortium EpiSAVMEn (Epigénétique, Santé, Végétal, Mer et
Environnement)
Romain D'INCA, Neovia
Corinne REYMERMIER, BASF Beauty Creations
Perspectives : Retour d’expérience
15h30 Raphael WERDING, Diagenode
Diagenode et l’épigénétique - notre histoire et vision pour le futur
16h00 Conclusions
-9-Résumés des Conférences
L'inné, l'acquis, l'information : entre science et idéologie
Pierre-Henri GOUYON - MNHN, Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité, Sorbonne
Universités
Dessalles J.-L., Gaucherel C. & Gouyon P.-H. (2016), Le fil de la vie, Odile Jacob, Paris
Lewontin R. (2003), La triple Hélice, Seuil, Paris
Sous un certain angle, on peut dire que les individus vivants sont des artifices inventés par les gènes
pour se reproduire. En effet, le processus évolutif a progressivement sélectionné des informations
génétiques "codant" pour la production d’organismes les reproduisant le mieux possible étant
données les conditions de milieu en présence. Est-ce à dire que tout être est totalement déterminé
par ses gènes ? Tout être vivant est issu de la lecture et de l'interprétation d'une information
génétique par un système biologique cellulaire. La lecture de ces informations est assurée par toute
une machinerie biochimique allant des molécules qui agissent sur l'ADN, le lisent, le recopient, le
traduisent en protéine etc. aux hormones et à l’ensemble de l’organisme. Ce système de lecture
"interprète" le génome (comme un musicien interprète une partition). Bien sûr, il contient lui-même
de l'information. Cette information, appelée épigénétique est devenue un sujet de recherches
intense au cours des dernières années. Les informations génétique et épigénétique, avec
l’environnement co-construisent l’être. Cette co-construction induit une complexité qui est au centre
de nombreuses recherches mais aussi de nombreuses incompréhensions, d’autant qu’elle interagit
avec les courants idéologiques qui influencent profondément nos idées. Peut-on tenter de démêler
cet écheveau ?
- 10 -De la conception à la fin de vie, l'épigénétique orchestre le trio sexe/genre/environnement
Claudine JUNIEN - UVSQ et INRA
Claudine Junien, BDR Biologie du Développement et Reproduction UMR INRA 1198, Domaine de Vilvert, Batiment 230, F-78352 Jouy en
Josas. claudine.junien@inra.fr.
Aujourd'hui, la réticence à envisager les différences d'ordre génétique comme causalité spécifique
et première dans les différences femmes/hommes est si bien entretenue par le recours exclusif à des
explications sociales, économiques ou psychologiques que s'est profondément enracinée dans toutes
les sociétés la croyance selon laquelle il suffirait d'un gommage des stéréotypes pour aboutir à une
égalité de fait entre femmes et hommes... En effet suivant la clairvoyance de John Stuart Mill (1806-
1873) : «Ce que l’on appelle aujourd’hui la nature des femmes (des hommes) est quelque chose
d’éminemment artificiel, résultant d’une répression forcée par certains côtés et d’une stimulation
contre nature par d’autres », il est resté trop longtemps admis que, hormis les systèmes reproductifs
clairement différenciés selon le sexe, les différences de "nature" entre femmes et hommes n'étaient
que le produit de processus socioculturels imposés, très tôt, dès la naissance. Face à la confusion et
au déni, faire clairement la distinction entre les deux facteurs qui façonnent la "nature" des hommes
et des femmes -le « sexe » et le « genre » - s'impose donc : quand on parle de « sexe », on se réfère
uniquement aux caractéristiques chromosomiques qui différencient les hommes des femmes avec
une paire différente de chromosomes sexuels – XY pour le garçon et XX pour la fille dès l'instant
même de la conception. Le « genre », lui, désigne les rôles, comportements et attributs différenciés
déterminés culturellement par le fait que la société les considère comme appropriés au masculin ou
au féminin, mais ici, seulement à partir de la naissance.
Alors que la génétique renvoie à la forme écrite des gènes, l’épigénétique renvoie, elle, à leur
lecture : un même gène pourra être lu différemment selon le tissu ou certaines circonstances. La
lecture ou l'expression de nos gènes est modulée, par le biais de l'épigénétique (epi = sur) qui
comprend un ensemble de différentes sources d'information apportées par certaines marques
épigénétiques - apposées ou retirées par une machinerie épigénétique qui modifie la méthylation de
l'ADN ou la conformation des histones, les protéines autour desquelles s'enroule l'ADN - ou par
certains facteurs comme les ARN non codants ou encore par la structuration du noyau. Avec une
paire différente de chromosomes sexuels – XY pour le garçon/mâle et XX pour la fille/femelle - toutes
nos cellules ont un sexe. Le chromosome Y possède, parmi sa centaine de gènes, des gènes
spécifiques de l'Y (SRY) ou présentant de subtiles différences avec leurs homologues du chromosome
X. Quant aux 2 chromosomes X de la femelle, si l'un des 2 s'inactive au hasard, 15-20% des 1400
gènes de l'X échappent à cette inactivation et s'expriment en double dose chez la femelle. Grâce à
des marques et une machinerie épigénétique spécifiques du sexe, 30% à 40% des gènes de chaque
cellule s'expriment différemment selon le sexe selon le stade et la cellule. Ainsi les différences liées
au sexe (DLS), ont des bases génétiques mais aussi épigénétiques à l’interface entre les gènes et
l’environnement. Grâce à l’épigénétique, le formatage socio-culturel spécifique du genre influence le
biologique et le biologique influence le social, dissolvant les frontières entre le genre et le sexe tout
en soulignant leurs complémentarités. Ainsi, l'épigénome - l'ensemble des différentes marques
épigénétiques observées - est la résultante des effets de l'environnement, à la fois de ceux qui
dépendent du sexe chromosomique, dont dépendent les hormones, et de ceux imposés par les
stéréotypes de genre, avec des conséquences globales dont il est impossible de dissocier les
influences des uns et des autres. De sorte que ce sont les différentes configurations épigénétiques,
enrichies par tous les événements/expériences vécus, qui vont conditionner d'une manière
spécifique à la fois du sexe et du genre - la réactivité, l'adaptabilité de l'enfant à son environnement
ex utero et tout au long de son adolescence et de sa vie adulte.
Il est temps de sortir de la dichotomie sexe et genre : on ne peut pas dissocier la biologie du
contexte sociétal, économique et culturel dans lequel elle s'inscrit, de la même manière qu'on ne
peut pas isoler les influences environnementales et culturelles des socles, des prédispositions
biologiques qu'elles viennent renforcer ou, au contraire, atténuer. C'est un tout. Bien que
conceptuellement différentes au départ, les deux dimensions sont parfaitement imbriquées au sein
de notre biologie. Ceci se traduit par de subtiles différences de base, et en réponse à divers
- 11 -environnements, mais aussi de comportements de susceptibilité, différentes, aux maladies pour les
femmes et pour les hommes. Or les femmes sont sous-représentées dans les essais cliniques et les
femelles parfois absentes des études sur l’animal ; avec, pour conséquence, des diagnostics et des
traitements moins bien adaptés et 2 fois plus d’accidents secondaires chez les femmes. Loin de la
complexité biologique sous-jacente, les stéréotypes de genre martèlent des différences
homme/femme souvent scientifiquement infondées et sur un mode généralement binaire et
caricatural. Pourquoi une telle disparité, une telle injustice, un tel décalage entre la connaissance et la
pratique ? C’est donc bien l’ignorance, voire le déni, des DLS qui sont à l’origine de cette inégalité et
non les DLS elles-mêmes. Ce n'est qu'en identifiant les mécanismes sous-jacents qu'il sera possible
d'édicter de nouvelles approches préventives et diagnostiques spécifiques de chaque sexe et de les
cibler pour de nouvelles approches thérapeutiques.
De l’epigénome à l’exposome : nouvelles perspectives en dermo-cosmétique
Aïna QUEIROZ - ID bio
QUEIROZ Aïna ; GUEUNIER Pauline; QUENEL Carine
ID bio, Novacap group, Limoges, France, aina.queiroz@novacap.eu
Après The Human Genome Project (HGP), initié en 1988 et dont la mission était d'établir le
séquençage complet de l'ADN du génome humain, puis The Human Epigenome Project (HEP) qui voit
le jour onze ans plus tard, nous sommes actuellement dans l’ère de The Human Exposome Project.
Ces différents axes de recherche ont ainsi mis en évidence que les variations génétiques n’étaient
pas suffisantes pour intégrer l’ampleur de la différence interindividuelle sur la base du code
génétique seul, celle-ci étant estimée à 1% environ. Les découvertes en matière d’épigénétique
permettent de percevoir finalement comment le génome, en faisant office non seulement de code
mais également d’interface modulable par l’environnement, permet d’augmenter l’amplitude de
variation du code génétique. Ces variations épigénétiques couvrent ainsi les microARN, la
phosphorylation, l’acétylation des histones ou la méthylation de l’ADN, des modifications grâce
auxquelles la structure de la chromatine prend une conformation différente, faisant ainsi varier
l’expression des gènes.
On estime aujourd’hui que l’épigénétique peut également être considérée comme une résultante
de la rencontre entre notre génome et l’exposome. En effet, ce dernier concept apparaît en 2005
dans un contexte de mise en évidence de pathologies d'origine environnementale et sociale proposé
par le Dr Christopher Wild, actuel directeur du Centre international de recherche sur le cancer (CIRC).
L’exposome n'ayant pas encore reçu une attention majeure à l’échelle cutanée, ID bio propose donc
de s’intéresser de plus près à cette thématique en créant des solutions naturelles complémentaires
pour en limiter les conséquences. En parallèle, des instituts comme l’IUF (Leibniz Research Institute
for Environmental Medicine) dirigé par Jean Krutmann, se sont également penchés sur la question
avec la publication de l’article ‘The skin aging exposome’.
Trois actifs végétaux ont ainsi été imaginés pour limiter les conséquences du tabac, de la pollution,
des UV, du stress et de la température sur la peau. Afin d'obtenir une protection mécanique contre
les particules polluantes, la racine de guimauve (Althaea officinalis) a été étudiée en raison de sa
teneur en polysaccharides afin de former un film protecteur à la surface de la peau. Cette approche a
été complémentée par la prévention et la réparation biologique, en proposant une solution adéquate.
Le développement d’un bouclier biologique a ainsi été bio-inspiré du sarrasin (Polygonum fagopyrum)
et agit sur des voies biologiques complémentaires en limitant la réponse pro-inflammatoire en vue de
préserver l’homéostasie cutanée face à des expositions UV et au benzo[a]pyrene (BaP). ID bio s'est
également intéressé à d'autres facteurs clés de l'Exposome tels que les variations de stress ou de
température conduisant à une sensation d’inconfort cutané. La fleur de safran (Crocus sativus) a ainsi
permis de développer une solution active conçue pour minimiser l'impact du stress, de la rougeur et
de la sensation de chaleur cutanée.
- 12 -Afin de repenser le positionnement d'une offre segmentée à l'aide de revendications de plus en
plus spécifiques (anti-pollution, anti-UV, anti-lumière bleue), ID bio propose ainsi l’approche
'Exposome' et développe ces trois premiers boucliers botaniques agissant de façon complémentaire.
Bien que l'étude de l'exposition cutanée n’en soit encore qu’à ses débuts, un premier consensus
semble avoir été trouvé concernant l'impact de certains de ces facteurs sur les mécanismes
biologiques clés. Un champ de nouvelles perspectives passionnantes s'ouvre donc à notre industrie
en termes d'innovation, pour les industries de produits finis et d’ingrédients actifs.
References:
- J. Krutmann et al. The skin aging exposome; J Dermatol Sci. 2017; 85(3):152-161.
- Fleskova D et al. Antitusive effect of a pectic arabinogalactan isolated from adhatoda vasica in vivo experimental conditions; Acta
Medica Martiniana. 2012; suppl.1
- Kosho K, et al.. An Aluminum-Inducible IREG Gene is Required for Internal Detoxification of Aluminum in Buckwheat. YoPlant Cell Physiol.
2016; 57(6):1169-78.
- Balázs T et al. TRP channels in the skin; Br J Pharmacol. 2014; 171(10): 2568–2581.
Réglementation et marketing ?
Corinne BENOLIEL - Institut Scientis et Jean-Christophe CHOULOT - Alès Groupe
L’être vivant peut s’adapter à l’exposome en générant des modifications dans l’expression de ses
propres gènes et en les transmettant via des mécanismes épigénétiques.
Aujourd’hui, il semble encore prématuré de répondre à la question « Un produit cosmétique
appliqué sur la peau peut-il générer de telles modifications ? ».
Néanmoins l’appropriation du terme « épigénétique » commence à se répandre dans le secteur de
la beauté.
Après une présentation du cadre règlementaire relatif aux allégations autorisées pour un produit
cosmétique mis sur le marché européen, (règlement n°655/2013, Technical report on claims de juillet
2017), les différentes communications des services marketing à ce sujet seront exposées.
L’épigénétique, une opportunité pour des productions animales durables et de qualité ?
Romain D’INCA - Neovia, Pierre-André GERAERT - Adisseo et Clarisse TECHER - MiXscience
Avec l’augmentation de la population mondiale, la demande en protéines animales s’accroît. Cette
production de protéines doit satisfaire non seulement les critères de sécurité alimentaire et
d’efficacité économique, mais doit prendre en compte de plus en plus de critères de qualité
nutritionnelle, de santé et de bien-être des animaux : volailles, porcs et ruminants. La sélection
animale s’est longtemps consacrée à la recherche de leur potentiel d’amélioration génétique.
Cependant, de nombreux mécanismes modulent l’expression des gènes et l’épigénétique, qui
s’intéresse à l’ensemble des facteurs moléculaires et cellulaires qui contribuent au phénotype sans
modification du génotype, et représente une formidable opportunité pour l’amélioration des
productions animales et leur adaptation aux nouvelles demandes des consommateurs.
En production de volailles, poulets, dindes, canards, des travaux ont montré que les mécanismes
épigénétiques permettaient à l’animal de s'adapter aux changements environnementaux, comme la
température ou l’équilibre alimentaire. En exposant des parents ou de très jeunes animaux à des
conditions environnementales ou nutritionnelles particulières, il est possible d’influencer les
performances de la descendance, la résistance à des stress ultérieurs ou les capacités du système
immunitaire, pour une meilleure protection de l’animal. Il a été ainsi montré qu’une déficience en
- 13 -méthionine dans l’alimentation de la cane entraînait une diminution des poids des foies gras des
descendants, vraisemblablement par des mécanismes épigénétiques comme une hypo-méthylation
de l’ADN et/ou des histones. Chez le porc, il a été également montré qu’une modification de
l’alimentation de la truie pouvait avoir des conséquences non seulement sur le porcelet mais aussi
sur le porc en croissance et jusqu’à la production de viande.
En production bovine, si des liens entre le génotype, le milieu et l’effet maternel sont bien
documentés, les enjeux seront de bien comprendre les mécanismes et d’identifier des marqueurs
pour prédire et mieux contrôler le potentiel des animaux en élevage en termes de production laitière,
de reproduction, de santé des vaches et de leurs descendances, de qualité du lait et de la viande. Des
résultats récents montrent qu’une restriction alimentaire au début de la gestation des vaches mères
pouvait affecter la réserve ovarienne chez les filles et donc influencer leur fertilité.
L’épigénétique apparaît donc comme une opportunité d’améliorer l’efficacité de la sélection
animale pour tenir compte de la grande variation des conditions d’élevage, des milieux environnants
et de la qualité des produits attendus. Des programmes scientifiques voient le jour actuellement, tant
au niveau européen que mondial, pour permettre de mieux comprendre les atouts et possibilités de
l’épigénétique et de ses outils de modulation des caractères d’intérêt, pour développer des
productions de protéines animales durables et de qualité. Les filières de productions de protéines
animales, déjà engagées sur le sujet, compterons parmi les premières utilisatrices des progrès
réalisés en épigénétique.
Etat des lieux de l'épigénétique en amélioration végétale et prospectives
Stéphane MAURY - Université Orléans, Etienne BUCHER - IRHS, Pierre DEVAUX - Florimond-
Desprez
Le secteur semencier représente en France un peu plus de 3 milliards d’euros de chiffre d’affaire et
emploie directement 2300 personnes. L’innovation variétale vise à combiner des allèles favorables
chez un même individu. L’individu devenu variété est alors produit en masse, souvent par la semence,
pour satisfaire la demande des agriculteurs et les besoins des marchés. Cette combinaison d’allèles
s’opère en croisant des lignées élites ainsi qu’en apportant de la variabilité génétique originale puisée
dans les ressources génétiques. De plus, pour définir ses objectifs et mettre en place ses actions,
l’innovation variétale doit anticiper les marchés en tenant compte des changements
environnementaux notamment les changements climatiques en cours, économiques et législatifs
futurs. Pour y répondre plus rapidement, elle a recours depuis quelques décennies à des outils
biotechnologiques tels que la culture in vitro, le marquage moléculaire, l’analyse et la modification
des génomes. Par exemple, plusieurs projets d’investissements d’avenir lancés au début de cette
décennie tels BREEDWHEAT pour le blé, AKER pour la betterave, ont pour objectif d’identifier des
allèles dans des accessions sauvages jusqu’à présent inexploités et de les introduire dans les formes
cultivées, ce qui posera diverses questions sur la stabilité de l’expression de ces gènes introduits.
Enfin, la souplesse d’adaptation est un des nombreux critères de création variétale contribuant à une
réponse optimisée aux variables environnementales et temporelles. Elle permet de mieux pérenniser
une variété et d’en accroître sa diffusion. Pratiquement, cette plasticité phénotypique est évaluée en
conditions de culture via les essais multi locaux et pluri annuels. Or, il a été démontré ces dernières
années et notamment chez les plantes dont le modèle Arabidopsis et des plantes à propagation
clonale, que la séquence d’ADN ne représentait qu’une partie de l’information héritable et/ou
contribuant à l’élaboration du phénotype et sa réponse à des variations de l’environnement, on parle
alors d’épigénétique.
Ainsi, les mécanismes épigénétiques comme la méthylation de l’ADN sont impliqués dans le
développement de la plante, sa plasticité, son adaptation à l’environnement et ceci de façon héritable
sur plusieurs générations dans certains cas. Ils pourraient donc jouer un rôle majeur en amélioration
- 14 -végétale (voir la revue récente « Epigenetics in plant breeding » 2017 dans le cadre du GIS BV,
http://www.gisbiotechnologiesvertes.com/fr/publications?task=download&collection=do_docume
nt_fichiers&xi=0&file=do_document_fichier&id=41596). Néanmoins, le rôle exact des mécanismes
épigénétiques nécessite encore des clarifications mais aussi l’élaboration d’une une démarche
translationnelle vers les plantes cultivées en prenant en compte les technologies utilisées ou
envisagées en amélioration variétale. Enfin, les bases moléculaires de l’hétérosis ou vigueur hybride,
exploitée depuis longtemps chez un grand nombre d’espèces végétales dont le maïs, la betterave,
sont relativement peu élucidées. Récemment, des études suggèrent des interactions alléliques entre
génomes parentaux possiblement de nature épigénétique conduisant à une différence dans leur
expression.
Il est donc urgent d’établir un état des lieux précis des possibilités actuelles ou à venir sur le rôle de
l’épigénétique en amélioration végétale qui permettra de structurer les communautés publiques et
privées en recherche et développement du secteur végétal.
Conditionnement durant la grossesse conduisant à des pathologies de l'adulte
François IRIS - Bio-Modeling Systems
Low birthweight (LBW) offspring of women suffering from malnutrition and chronic vitamin B12
shortage exhibit increased risk of developing type 2 diabetes (T2D) and associated cardio-metabolic
disorders in adulthood. This is particularly preponderant in India where epidemiologic studies have
revealed that, at birth, LBW Indian babies have low abdominal visceral fat and low muscle mass, but
comparatively high subcutaneous fat ('thin-fat' phenotype). This trait increases during childhood
despite all other body measurements remaining smaller than European standards. Follow up of
these children revealed that higher maternal folate in pregnancy predicted higher subcutaneous
adiposity and insulin resistance at 6 years of age. The most insulin resistant children were born to
mothers who had high folate concentrations. However, the mechanisms whereby maternal nutrient
restriction coupled with defective one-carbon metabolism alter the foetal development program,
leading to enhanced predisposition to T2D in adolescence, remain largely obscure.
We integrated the maternal metabolic alterations and their cross-placental consequences into a
foetal system model detailing the most likely mechanisms implemented to allow foetal survival under
metabolically highly adverse in-utero conditions, thereby highlighting hitherto unsuspected early
epigenetically-driven alterations affecting adipose and muscular tissues patterning.
We then extended the model to the consequences of post-natal development under “suddenly”
much less metabolically adverse conditions, thereby revealing sexually dimorphic mechanisms which,
from puberty onward, lead to clinical T2D presentation much more frequently in males than in
female adolescents.
The model also revealed that while a female infant is relatively protected from T2D presentation
after puberty, she nevertheless epigenetically “programmed” her ova during in utero development
(16th to 20th week) to prepare her future children to develop under the same in-utero conditions she
experienced, thereby promoting self-perpetuation of the deleterious phenomenon.
This work also identified markers of defined maternal metabolic transitions during the course of
pregnancy correlating with markers of specific, epigenetically driven adipocytes patterning alterations
during foetal development which, should they prove correct, suggest the means whereby
intergenerational adiposity, diabetes and other related conditions might be prevented.
A Federal research program under the direction of Prof. S. Galande, head of the National Centre of
Excellence in Epigenetics at the IISER in Pune, aiming to test this model and involving a campaign of
populations-wide samples collection concurrently with the locally relevant key qualitative variables is
currently underway.
- 15 -Des outils chimiques pour reprogrammer les cellules tumorales
Paola Barbara ARIMONDO - CNRS
Paola B. Arimondoa, Marie Lopezb, Ludovic Halbya
a
Epigenetic Chemical Biology, Institut Pasteur, Paris, France
b
IBMM, Montpellier, France
L’épigénétique joue un rôle essentiel dans la régulation de l’expression de gènes et est impliquée
dans de pathologies comme les cancers. Quand en 2001 le génome humain a été séquencé, la
communauté scientifique a imaginé que ceci permettrait d'expliquer l’origine et de guérir
nombreuses pathologies. Il est rapidement devenu évident que le génome seul ne permet pas
d’expliquer la diversité phénotypique et l'impact de l'environnement sur celle-ci. En effet, toutes les
cellules de notre corps ont la même séquence d'ADN cependant une cellule de neurone diffère d'une
cellule de foie. Ainsi, bien qu’ayant le même ADN, les cellules ne lisent pas les mêmes séquences.
Elles ont reçu le même livret d'instructions, mais ne lisent pas les mêmes chapitres ! Les
modifications épigénétiques participent à indiquer à la cellule quels chapitres lire et donc quel gène
exprimer. Des modifications chimiques de l’ADN et des histones sont la composante majoritaire de
l’épigénétique. Celles-ci régulent l’accès à l’information génétique et donc le phénotype. Ces
modifications chimiques sont réversibles, ce qui est un avantage capital pour un chimiste médicinal
car il est donc envisageable de les cibler et les modifier pour changer le phénotype cellulaire et ainsi
traiter des maladies comme le cancer. En effet, les anomalies du profil épigénétique sont impliquées
dans l'initiation et la progression du cancer, ainsi en les modulant chimiquement il est possible de
reprogrammer les cellules cancéreuses vers un état moins agressif. La méthylation de l’ADN est une
modification épigénétique qui est dérégulée dans les tumeurs. Deux inhibiteurs ciblant cette
méthylation sont actuellement utilisés en clinique pour traiter des leucémies (Dacogen™ et Vidaza )
(1). La recherche de nouveaux composés ciblant la méthylation de l’ADN est particulièrement
pertinente afin de pallier les inconvénients de ces nucléosides, instables chimiquement et pas
spécifiques. En utilisant plusieurs stratégies chimiques (2-5), nous avons développé de nouveaux
inhibiteurs de la méthylation de l’ADN qui sont capables de déméthyler les promoteurs de gènes
suppresseurs de tumeurs dans les cellules cancéreuses et réactiver leur expression (6-8). De plus,
nous avons appliqué les mêmes stratégies chimiques pour moduler la méthylation des histones.
Références :
1. Vispé et al. Consequences of combining siRNA-mediated DNA methyltransferase 1 depletion with 5-aza-2’-deoxycytidine in human
leukemic KG1 cells. 2015 OncoTarget 6(17):15265-82.
2. Ceccaldi et al. In quest of C5-DNA methyltransferase inhibitors: from screening to the effect on zebrafish embro development.
ChemBioChem 2011, 12, 1337-1345
3. Ceccaldi et al. Identification of Novel Inhibitors of DNA Methylation by Screening of a Chemical Library. ACS Chem Biol. 2013 8(3):543-8
4. Gros et al. Development of a universal radioactive DNA methyltransferase inhibition test for high-throughput screening and mechanistic
studies. Nucl. Acids Res. 2013, 41(19):e185.
5. Asgatay et al. Synthesis and Evaluation of Analogues of N-Phthaloyl-l-tryptophan (RG108) as Inhibitors of DNA Methyltransferase 1. J Med
Chem. 2014 57(2):421-34.
6. Erdmann et al. Targeting DNA Methylation with Small Molecules: What's Next? J Med Chem. 2015 58(6):2569-83
7. Gros et al. New Insights on the Mechanism of Quinoline-based DNA Methyltransferase Inhibitors J Biol Chem 2015 290(10):6293-302.
8. Halby et al. Rational Design of Bisubstrate-Type Analogues as Inhibitors of DNA Methyltransferases in Cancer Cells. J Med Chem. 2017
60(11):4665-4679.
Etat des lieux sur la place de l’épigénétique dans l’évaluation
des dangers et des risques émergents
Olivier DELMAS - INERIS
Les rôles de l’épigénétique dans le fonctionnement des organismes sont d’une importance centrale,
qui était encore insoupçonnée à la fin du siècle dernier. De par ses fonctions dans l’adaptation des
organismes à leur milieu, l’épigénétique intervient en réponse aux stress environnementaux, naturels
ou anthropiques. Ces adaptations peuvent être une réponse adaptative pour résister, ou avoir des
- 16 -Vous pouvez aussi lire
