Décrypter nos origines : Comment les humains modernes ont conquis le froid

La recherche sur la variante du gène FTO rs1421085 T>C suggère qu'elle a évolué pour aider à la survie humaine dans les climats froids en augmentant la thermogenèse des graisses, expliquant ainsi sa forte prévalence dans les populations ayant migré d'Afrique vers des régions plus froides. Cette découverte relie les traits génétiques associés à l'obésité moderne aux adaptations historiques, soulignant l'interaction complexe entre la génétique et l'évolution.

Des recherches récentes appuient la théorie de l' "Out-of-Africa", montrant comment la variante du gène FTO rs1421085 T>C a aidé les humains à s'adapter à des climats plus froids en renforçant la thermogenèse dans le tissu adipeux brun, offrant ainsi un avantage de survie. La prévalence de cette variante dans les régions plus froides indique une sélection positive, bien que des anomalies dans le sous-continent indien suggèrent que les migrations historiques ont également influencé les fréquences génétiques. Cette étude souligne l'interaction complexe entre l'évolution, l'histoire et la génétique, nécessitant une exploration plus approfondie de l'adaptation humaine.

“Qui sommes-nous, d'où venons-nous ?” Cette question fondamentale fascine l'humanité depuis des millénaires. La théorie largement acceptée de l' "Out-of-Africa" postule que les humains modernes, Homo sapiens, ont pour origine l'Afrique. Des preuves indiquent qu'un petit groupe d'humains modernes a migré hors d'Afrique il y a environ 70 000 ans et que presque tous les humains aujourd'hui en dehors de l'Afrique sont supposés être des descendants de ces premiers pionniers.

L'Afrique, servant de refuge, a protégé les humains modernes des conditions de froid extrême pendant les périodes glaciaires répétées. Les premiers humains ont dû s'adapter aux besoins de dissipation de chaleur lorsqu'ils couraient dans les savanes d'Afrique de l'Est en perdant leur épaisse pilosité corporelle. Cependant, lorsque les ancêtres des humains modernes ont quitté l'Afrique, ils ont rencontré les mêmes défis de survie que les pionniers précédents: comment garder leur corps au chaud dans des climats extrêmement froids. Y a-t-il des vestiges dans le génome humain qui reflètent les adaptations évolutives de nos ancêtres ayant enduré des environnements extrêmes ?

Les études d'associations génomiques à l'échelle du génome (GWAS) ont considérablement avancé dans la génétique des maladies et ont fourni des outils inestimables pour explorer les événements évolutifs humains. En 2007, un groupe de polymorphismes nucléotidiques simples (SNP) à l'intérieur de l'intron 1 du gène FTO (fat mass and obesity-associated) a été identifié comme étant le plus fortement associé au risque d'obésité. Cependant, il était encore flou si ces SNPs contribuaient directement au développement de l'obésité. Le tournant est venu en 2015 lorsque Claussnitzer et al. ont publié un article important dans le New England Journal of Medicine.

L'étude a identifié pour la première fois la variante rs1421085 T>C à l'intérieur du groupe de SNP FTO, montrant que cette variante inhibait l'expression d'UCP1 (protéine de découplage 1), un gène central de la thermogenèse, et réduisait la capacité thermogénique des adipocytes beige humains différenciés. Bien que cette étude semble élucider le mécanisme moléculaire des variants FTO dans l'obésité, on remarque qu'il manque de preuves directes in vivo pour soutenir ces conclusions.

En 2023, un groupe de recherche a publié un article dans Nature Metabolism qui a remis en question les conclusions ci-dessus. Les résultats ont montré que les souris portant les allèles CC homozygotes présentaient une thermogenèse améliorée du tissu adipeux brun (BAT) et une résistance à l'obésité induite par un régime riche en graisses. Notamment, les souris portant les allèles CC ont montré ~6 °C de plus que celles avec les allèles TT lorsqu'elles ont été exposées à une pièce froide (4 °C). Ces résultats nous ont amenés à spéculer que la variante rs1421085 T>C pourrait être liée à l'adaptation des mammifères aux environnements froids.

Pour enquêter davantage sur l'effet de la variante rs1421085 T>C sur la thermogenèse chez les humains, nous avons récemment mené une étude en utilisant du tissu adipeux brun fœtal humain obtenu à partir d'échantillons avortés en raison de défauts de développement. Les résultats ont montré que les porteurs de l'allèle TC avaient une plus haute expression d'UCP1 dans le tissu adipeux brun que les porteurs de l'allèle TT, en accord avec les observations précédentes de l'équipe chez les souris. Cette découverte nous a poussés à réévaluer le lien entre la variante rs1421085 T>C, l'obésité et les processus évolutifs humains. L'expansion de cette variante pourrait-elle être attribuée à une sélection positive pour l'adaptation humaine aux environnements froids ?