L’homosexualité pourrait être causée par des modifications chimiques de l’ADN

« Baby, I was born this way », chantait Lady Gaga dans un tube de 2011 qui est rapidement devenu un hymne gay. En effet, au cours des deux dernières décennies, les chercheurs ont mis au jour des preuves considérables que l’homosexualité n’est pas un choix de mode de vie, mais qu’elle est enracinée dans la biologie d’une personne et au moins en partie déterminée par la génétique. Une nouvelle étude sur des jumeaux masculins, dont la présentation est prévue aujourd’hui lors de la réunion annuelle de l’American Society of Human Genetics (ASHG) à Baltimore, dans le Maryland, pourrait contribuer à expliquer ce paradoxe. Elle révèle que les effets épigénétiques, des modifications chimiques du génome humain qui altèrent l’activité des gènes sans changer la séquence d’ADN, pourraient avoir une influence majeure sur l’orientation sexuelle.

Ces nouveaux travaux, menés par le laboratoire d’Eric Vilain à l’Université de Californie (UC), Los Angeles, sont « passionnants » et « attendus depuis longtemps », déclare William Rice, généticien évolutionniste à l’UC Santa Barbara, qui a proposé en 2012 que l’épigénétique joue un rôle dans l’orientation sexuelle. Mais Rice et d’autres mettent en garde contre le fait que la recherche est encore préliminaire et basée sur un petit échantillon.

Les chercheurs pensaient être sur la piste des « gènes gay » en 1993, lorsqu’une équipe dirigée par le généticien Dean Hamer de l’Institut national du cancer a rapporté dans Science qu’un ou plusieurs gènes de l’homosexualité devaient résider sur Xq28, une grande région du chromosome X. Cette découverte a fait les gros titres dans le monde entier, mais certaines équipes n’ont pas été en mesure de reproduire les résultats et les gènes en question n’ont pas été découverts, pas même par une équipe qui a confirmé l’identification de Xq28 par Hamer dans un échantillon dix fois plus grand que le sien l’année dernière. Les études sur les jumeaux ont suggéré, en outre, que les séquences de gènes ne peuvent pas constituer l’explication complète. Par exemple, le jumeau identique d’un homme gay, bien qu’ayant le même génome, n’a que 20 à 50 % de chances d’être lui-même gay.

C’est pourquoi certains ont suggéré que l’épigénétique – au lieu ou en plus de la génétique traditionnelle – pourrait être impliquée. Au cours du développement, les chromosomes sont soumis à des modifications chimiques qui n’affectent pas la séquence de nucléotides mais peuvent activer ou désactiver des gènes ; l’exemple le plus connu est la méthylation, dans laquelle un groupe méthyle est attaché à des régions spécifiques de l’ADN. Ces « épi-marques » peuvent rester en place toute une vie, mais la plupart sont effacées lors de la production des ovules et des spermatozoïdes, de sorte que le fœtus part d’une page blanche. Des études récentes ont toutefois montré que certaines marques sont transmises à la génération suivante.

Dans un article de 2012, Rice et ses collègues ont suggéré que de telles épi-marques non effacées pourraient conduire à l’homosexualité lorsqu’elles sont transmises de père en fille ou de mère en fils. Plus précisément, ils ont fait valoir que les marques héritées qui influencent la sensibilité du fœtus à la testostérone dans l’utérus pourraient « masculiniser » le cerveau des filles et « féminiser » celui des garçons, ce qui conduirait à une attirance pour le même sexe.

Ces idées ont inspiré Tuck Ngun, un postdoc dans le laboratoire de Vilain, à étudier les schémas de méthylation dans 140 000 régions de l’ADN de 37 paires de jumeaux identiques mâles qui étaient discordants – ce qui signifie que l’un était gay et l’autre hétéro – et 10 paires qui étaient tous deux gays. Après plusieurs séries d’analyses – avec l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique spécialement développé – l’équipe a identifié cinq régions du génome où le schéma de méthylation semble très étroitement lié à l’orientation sexuelle. Un gène est important pour la conduction nerveuse, tandis qu’un autre a été impliqué dans les fonctions immunitaires.

Pour tester l’importance de ces cinq régions, l’équipe a divisé les paires de jumeaux discordants en deux groupes. Ils ont examiné les associations entre des épi-marques spécifiques et l’orientation sexuelle dans un groupe, puis ont testé dans quelle mesure ces résultats pouvaient prédire l’orientation sexuelle dans le second groupe. Ils ont pu atteindre une précision de près de 70 %, bien que la présentation indique clairement que – contrairement à ce que suggérait un communiqué de presse provocateur de l’ASHG sur l’étude – cette capacité de prédiction ne s’applique qu’à l’échantillon de l’étude et non à la population plus large.

Pourquoi des jumeaux identiques se retrouvent parfois avec des schémas de méthylation différents n’est pas clair. Si l’hypothèse de Rice est juste, les épi-marques de leurs mères pourraient avoir été effacées chez un fils, mais pas chez l’autre ; ou peut-être qu’aucun des deux n’a hérité de marques, mais que l’un d’entre eux les a captées dans l’utérus. Dans une revue précédente, Ngun et Vilain ont cité des preuves que la méthylation peut être déterminée par des différences subtiles dans l’environnement que chaque fœtus subit pendant la gestation, comme leur emplacement exact dans l’utérus et la quantité de sang maternel que chacun reçoit.

Ces influences subtiles sont « là où se trouve l’action », dit le psychologue J. Michael Bailey de l’Université Northwestern à Evanston, Illinois. « Les jumeaux discordants constituent le meilleur moyen d’étudier cela ». Mais lui et Rice préviennent que l’étude doit être reproduite avec davantage de jumeaux pour être pleinement crédible. Sergey Gavrilets, biologiste évolutionniste à l’Université du Tennessee, Knoxville, et coauteur du modèle épigénétique de Rice, ajoute que l’étude serait également « plus convaincante » si l’équipe pouvait relier les régions présentant des différences épigénétiques à la sensibilité à la testostérone dans l’utérus.

L’équipe de Vilain souligne que les résultats ne devraient pas être utilisés pour produire des tests d’homosexualité ou un « remède » malencontreux. Bailey dit qu’il n’est pas inquiet d’une telle utilisation abusive. « Nous n’aurons pas la possibilité de manipuler l’orientation sexuelle de sitôt », dit-il. Et en tout cas, ajoute-t-il, « nous ne devrions pas restreindre la recherche sur les origines de l’orientation sexuelle sur la base d’implications hypothétiques ou réelles.