How early life experience is written into DNA | Moshe Szyf

Traducteur: Camille J. Relecteur: Morgane Quilfen

So it all came to life

Tout cela a commencé

in a dark bar in Madrid.

dans un bar sombre de Madrid.

I encountered my colleague from McGill, Michael Meaney.

J'ai rencontré mon collègue de McGill, Michael Meaney.

And we were drinking a few beers,

On buvait quelques bières,

and like scientists do,

et comme le font les scientifiques,

he told me about his work.

il m'a parlé de son travail.

And he told me that he is interested in how mother rats lick their pups

Il m'a dit qu'il était intéressé par la manière dont les mères rates

lèchent leurs petits après leur naissance.

after they were born.

And I was sitting there and saying,

Et j'étais assis là, me disant :

"This is where my tax dollars are wasted --

« C'est donc là que l'argent de mes impôts est gâché,

(Laughter)

(Rires)

on this kind of soft science."

dans cette sorte de science douce. »

And he started telling me

Et il a commencé à me dire

that the rats, like humans,

que les rats, comme les humains,

lick their pups in very different ways.

lèchent leur bébé de manières différentes.

Some mothers do a lot of that,

Certaines mères sont très attentionnées,

some mothers do very little,

d'autres très peu

and most are in between.

et la majorité sont au milieu.

But what's interesting about it

Mais ce qui est intéressant,

is when he follows these pups when they become adults --

c'est que quand il suit ces jeunes lorsqu'ils deviennent adultes,

like, years in human life, long after their mother died.

l'équivalent de plusieurs années humaines, bien longtemps après la mort de la mère,

They are completely different animals.

ce sont des animaux complètement différents.

The animals that were licked and groomed heavily,

Les animaux qui ont été fortement léchés et brossés,

the high-licking and grooming,

les fortement léchés et brossés,

are not stressed.

ne sont pas stressés.

They have different sexual behavior.

Ils ont un comportement sexuel différent.

They have a different way of living

Ils ont une manière de vivre différente

than those that were not treated as intensively by their mothers.

de ceux dont la mère n'a pas pris autant soin.

So then I was thinking to myself:

Et donc, je me demandais :

Is this magic?

est-ce de la magie ?

How does this work?

Comment ça marche ?

As geneticists would like you to think,

Un généticien aimerait vous faire croire

perhaps the mother had the "bad mother" gene

que la mère avait peut-être un gène de « mauvaise mère »

that caused her pups to be stressful,

qui a rendu ses petits stressés

and then it was passed from generation to generation;

et qui a été transmis de génération en génération,

it's all determined by genetics.

ça serait déterminé par la génétique.

Or is it possible that something else is going on here?

Ou est-il possible que quelque chose d'autre se passe ?

In rats, we can ask this question and answer it.

Chez les rats, on peut tester cette question et y répondre.

So what we did is a cross-fostering experiment.

Ce que l'on a fait est une expérience d'adoptions croisées.

You essentially separate the litter, the babies of this rat, at birth,

Il suffit de séparer la portée, les bébés de cette rate, à la naissance,

to two kinds of fostering mothers --

donnés à deux types de mères adoptives,

not the real mothers, but mothers that will take care of them:

pas leur vraie mère, mais des mères qui s'occuperont d'eux,

high-licking mothers and low-licking mothers.

des mères attentionnées et des mères qui le sont moins.

And you can do the opposite with the low-licking pups.

Et on peut faire l'inverse avec des petits moins soignés.

And the remarkable answer was,

Et la réponse étonnante était

it wasn't important what gene you got from your mother.

que le gène reçu de la mère n'était pas important.

It was not the biological mother that defined this property of these rats.

Ce n'était pas la mère biologique qui définissait le comportement des bébés,

It is the mother that took care of the pups.

c'était la mère qui les élèvait.

So how can this work?

Comment cela peut-il marcher ?

I am an a epigeneticist.

Je suis un épigénéticien.

I am interested in how genes are marked

Je m'intéresse à la manière dont les gènes sont marqués

by a chemical mark

par des agents chimiques pendant l'embryogenèse,

during embryogenesis, during the time we're in the womb of our mothers,

lorsque nous sommes dans le ventre de notre mère,

and decide which gene will be expressed

et qui décident quels gènes seront exprimés

in what tissue.

dans quel tissu.

Different genes are expressed in the brain than in the liver and the eye.

Des gènes différents sont exprimés dans le cerveau, le foie ou l’œil.

And we thought: Is it possible

Et on a pensé : est-il possible

that the mother is somehow reprogramming the gene of her offspring

que la mère reprogramme les gènes de sa progéniture

through her behavior?

par son comportement ?

And we spent 10 years,

On y a passé dix ans

and we found that there is a cascade of biochemical events

et on a découvert qu'il y a une cascade d’événements biochimiques

by which the licking and grooming of the mother, the care of the mother,

par lesquels le léchage et le brossage de la mère, son attention,

is translated to biochemical signals

sont traduits en signaux biochimiques

that go into the nucleus and into the DNA

qui vont dans le noyau et dans l'ADN

and program it differently.

et le programment différemment.

So now the animal can prepare itself for life:

Donc maintenant, l'animal peut se préparer à la vie.

Is life going to be harsh?

Est-ce que la vie sera dure ?

Is there going to be a lot of food?

Va-t-il y avoir beaucoup de nourriture ?

Are there going to be a lot of cats and snakes around,

Y aura-t-il beaucoup de chats et de serpents aux alentours ?

or will I live in an upper-class neighborhood

Ou vivra-t-on dans un quartier bourgeois

where all I have to do is behave well and proper,

où il faut simplement se comporter correctement

and that will gain me social acceptance?

et cela permettra d'obtenir l'acceptation sociale ?

And now one can think about how important that process can be

Nous pouvons nous rendre compte combien ce procédé peut être important

for our lives.

dans notre vie.

We inherit our DNA from our ancestors.

Nous héritons de notre ADN par nos ancêtres.

The DNA is old.

Cet ADN est vieux.

It evolved during evolution.

Il a évolué pendant l'évolution.

But it doesn't tell us if you are going to be born in Stockholm,

Mais il ne nous dit pas si nous allons naître à Stockholm,

where the days are long in the summer and short in the winter,

où les jours sont longs en été et courts en hiver,

or in Ecuador,

ou en Équateur,

where there's an equal number of hours for day and night all year round.

où il y a autant d'heures pour le jour et la nuit toute l'année.

And that has such an enormous [effect] on our physiology.

Et ça a un impact très important sur notre physiologie.

So what we suggest is, perhaps what happens early in life,

Ce que l'on suggère est que peut-être que ce qu'il se passe au début de la vie,

those signals that come through the mother,

ces signaux qui viennent de la mère disent à l'enfant

tell the child what kind of social world you're going to be living in.

dans quel type de monde social il vivra.

It will be harsh, and you'd better be anxious and be stressful,

Est-ce que ce sera rude et il vaut mieux être anxieux et stressé ?

or it's going to be an easy world, and you have to be different.

Ou est-ce que ce sera un monde facile où il faudra être différent ?

Is it going to be a world with a lot of light or little light?

Est-ce que ce sera un monde avec beaucoup ou peu de lumière ?

Is it going to be a world with a lot of food or little food?

Est-ce que ce sera un monde avec beaucoup ou peu de nourriture ?

If there's no food around,

S'il n'y a pas de nourriture,

you'd better develop your brain to binge whenever you see a meal,

le cerveau doit développer une attraction compulsive à la nourriture

or store every piece of food that you have as fat.

ou stocker chaque repas ingéré sous forme de graisse.

So this is good.

C'est bien.

Evolution has selected this

L'évolution a choisi cela

to allow our fixed, old DNA to function in a dynamic way

pour permettre à notre vieil ADN fixe de fonctionner dynamiquement

in new environments.

dans de nouveaux environnements.

But sometimes things can go wrong;

Mais parfois, cela peut mal se passer.

for example, if you're born to a poor family

Par exemple, si on naît dans une famille pauvre,

and the signals are, "You better binge,

les signaux seront : « Tu devrais te goinfrer,

you better eat every piece of food you're going to encounter."

manger chaque morceau de nourriture que tu croises. »

But now we humans and our brain have evolved,

Mais, nous les humains et notre cerveau avons évolué,

have changed evolution even faster.

avons accéléré l'évolution.

Now you can buy McDonald's for one dollar.

On peut à présent acheter un [hamburger] à McDonald pour 1 dollar.

And therefore, the preparation that we had by our mothers

Et donc l'entraînement que nous avons eu de notre mère

is turning out to be maladaptive.

devient inadapté.

The same preparation that was supposed to protect us from hunger and famine

Cette préparation qui devait nous protéger de la faim et de la famine

is going to cause obesity,

va causer l'obésité,

cardiovascular problems and metabolic disease.

les problèmes cardiovasculaires et des maladies métaboliques.

So this concept that genes could be marked by our experience,

Ce concept disant que les gènes seraient marqués par notre expérience,

and especially the early life experience,

en particulier celle du début de notre vie,

can provide us a unifying explanation

peut nous fournir une explication unifiée

of both health and disease.

sur la santé et la maladie.

But is true only for rats?

Mais est-ce vrai seulement pour les rats ?

The problem is, we cannot test this in humans,

Le problème, c'est qu'on ne peut pas tester cela chez les humains,

because ethically, we cannot administer child adversity in a random way.

à cause de l'éthique, on ne peut rendre une enfance éprouvante aléatoirement.

So if a poor child develops a certain property,

Donc, si un enfant pauvre développe certaines propriétés,

we don't know whether this is caused by poverty

on ne sait pas si c'est causé par la pauvreté

or whether poor people have bad genes.

ou par le fait que les gens pauvres ont de mauvais gènes.

So geneticists will try to tell you that poor people are poor

Les généticiens essaieront de vous dire que les pauvres sont pauvres

because their genes make them poor.

parce que leurs gènes les ont rendus pauvres.

Epigeneticists will tell you

Les épigénéticiens vous diront

poor people are in a bad environment or an impoverished environment

que les pauvres sont dans un environnement mauvais ou appauvri,

that creates that phenotype, that property.

qui crée ce phénotype, cette propriété.

So we moved to look into our cousins, the monkeys.

Nous avons donc observé nos cousins, les singes.

My colleague, Stephen Suomi, has been rearing monkeys

Mon collègue Stephen Suomi a élevé des singes

in two different ways:

de deux manières.

randomly separated the monkey from the mother

Séparant aléatoirement le singe de sa mère

and reared her with a nurse

et l'élevant avec une nourrice

and surrogate motherhood conditions.

dans des conditions de mère de substitution.

So these monkeys didn't have a mother; they had a nurse.

Ces singes n'avaient pas de mère, ils avaient une nourrice.

And other monkeys were reared with their normal, natural mothers.

Et les autres singes étaient élevés avec leur mère naturelle.

And when they were old, they were completely different animals.

Et quand ils étaient plus vieux, c'étaient des animaux différents.

The monkeys that had a mother did not care about alcohol,

Les singes qui avaient une mère ne s'intéressaient pas à l'alcool,

they were not sexually aggressive.

ils n'étaient pas violents sexuellement.

The monkeys that didn't have a mother were aggressive, were stressed

Les singes sans mère étaient agressifs, stressés

and were alcoholics.

et alcooliques.

So we looked at their DNA early after birth, to see:

On a regardé leur ADN après la naissance,

Is it possible that the mother is marking?

pour voir si la mère les marquait.

Is there a signature of the mother in the DNA of the offspring?

Y a-t-il une signature de la mère dans l'ADN des enfants ?

These are Day-14 monkeys,

Ce sont des singes au jour 14

and what you see here is the modern way by which we study epigenetics.

et ce que vous voyez ici est la manière moderne dont on étudie l'épigénétique.

We can now map those chemical marks, which we call methylation marks,

On représente les marqueurs chimiques, appelés marqueurs de méthylation,

on DNA at a single nucleotide resolution.

sur l'ADN, à l'échelle d'un nucléotide.

We can map the entire genome.

On peut représenter le génome entier.

We can now compare the monkey that had a mother or not.

On peut comparer le singe qui a eu une mère et celui qui n'en a pas eu.

And here's a visual presentation of this.

Et en voici une présentation visuelle.

What you see is the genes that got more methylated are red.

Vous voyez les gènes qui ont été plus méthylés en rouge.

The genes that got less methylated are green.

Les gènes qui ont été moins méthylés sont verts.

You can see many genes are changing,

Vous pouvez voir que beaucoup de gènes changent,

because not having a mother is not just one thing --

Parce que ne pas avoir de mère n'est pas un simple fait,

it affects the whole way;

ça affecte l'ensemble.

it sends signals about the whole way your world is going to look

Ça nous envoie des signaux sur ce à quoi va ressembler notre monde

when you become an adult.

quand nous devenons adulte.

And you can see the two groups of monkeys

Et vous pouvez voir que les deux groupes de singes

extremely well-separated from each other.

sont extrêmement bien séparés.

How early does this develop?

A partir de quel stade cela va-t-il se développer ?

These monkeys already didn't see their mothers,

Ces singes n'ont déjà pas vu leur mère

donc ils ont eu une expérience sociale.

so they had a social experience.

Do we sense our social status, even at the moment of birth?

Peut-on sentir notre statut social avant même de naître ?

So in this experiment, we took placentas of monkeys

Dans cette expérience, on a pris des placentas de singes

that had different social status.

de statuts sociaux différents.

What's interesting about social rank is that across all living beings,

Ce qui est intéressant avec le statut social,

c'est que tous les êtres vivants vont se structurer selon une hiérarchie.

they will structure themselves by hierarchy.

Monkey number one is the boss;

Le singe numéro un est le chef.

monkey number four is the peon.

Le singe numéro quatre est l'ouvrier.

You put four monkeys in a cage,

Et lorsque l'on met quatre singes en cage,

there will always be a boss and always be a peon.

il y aura toujours un chef et un ouvrier.

And what's interesting is that the monkey number one

Et, de manière intéressante, le singe numéro un

is much healthier than monkey number four.

a une meilleure santé que le singe numéro quatre.

And if you put them in a cage,

Et s'ils sont mis dans une cage,

monkey number one will not eat as much.

le singe numéro un ne mangera pas beaucoup

Monkey number four will eat [a lot].

et le singe numéro quatre mangera plus.

And what you see here in this methylation mapping,

Ce que vous voyez ici sur cette carte de méthylation,

a dramatic separation at birth

c'est une séparation dès la naissance

of the animals that had a high social status

des animaux avec un haut niveau social,

versus the animals that did not have a high status.

opposés aux animaux qui n'ont pas un haut statut.

So we are born already knowing the social information,

On naît donc en sachant déjà l'information sociale

and that social information is not bad or good,

et cette information n'est pas mauvaise ou bonne,

it just prepares us for life,

elle nous prépare juste à la vie,

because we have to program our biology differently

car on doit programmer notre biologie différemment

if we are in the high or the low social status.

selon que l'on a un statut social élevé ou non.

But how can you study this in humans?

Mais comment peut-on étudier ça chez les humains ?

We can't do experiments, we can't administer adversity to humans.

On ne peut pas faire d'expériences, on ne peut pas leur imposer une épreuve.

But God does experiments with humans,

Mais Dieu fait des expériences sur nous,

and it's called natural disasters.

ça s'appelle des catastrophes naturelles.

One of the hardest natural disasters in Canadian history

Une des plus dures catastrophes naturelles dans l'histoire du Canada

happened in my province of Quebec.

a eu lieu dans ma province, le Québec.

It's the ice storm of 1998.

C'est la tempête de neige de 1998.

We lost our entire electrical grid because of an ice storm

On a perdu notre réseau électrique entier à cause de cette tempête

when the temperatures were, in the dead of winter in Quebec,

quand les températures allaient, en plein cœur de l'hiver au Québec,

minus 20 to minus 30.

de -20 à -30°C.

And there were pregnant mothers during that time.

Et il y avait des femmes enceintes à cette période.

And my colleague Suzanne King followed the children of these mothers

Et ma collègue, Suzanne King, a suivi les enfants de ces mères

for 15 years.

pendant 15 ans.

And what happened was, that as the stress increased --

Et ce qu'il s'est passé, c'est qu'alors que le stress augmentait --

and here we had objective measures of stress:

et nous avions une mesure objective du stress :

How long were you without power? Where did you spend your time?

le temps passé sans électricité, où vous aviez passé ce temps,

Was it in your mother-in-law's apartment or in some posh country home?

si c'était dans l'appartement de votre belle-mère

ou dans une maison bourgeoise.

So all of these added up to a social stress scale,

Tout cela s'additionnait en une échelle de stress social

and you can ask the question:

et on s'est posé la question :

How did the children look?

à quoi ressemblaient les enfants ?

And it appears that as stress increases,

Il est apparu qu'avec l'augmentation du stress,

the children develop more autism,

les enfants développaient plus d'autisme,

they develop more metabolic diseases

ils ont développé plus de maladies métaboliques

and they develop more autoimmune diseases.

et ils ont développé plus de maladies auto-immunes.

We would map the methylation state,

Et on a fait une carte de la méthylation

et à nouveau, vous pouvez voir les gènes verts devenir rouges avec le stress.

and again, you see the green genes becoming red as stress increases,

the red genes becoming green as stress increases,

Les gènes rouges devenir verts avec l'augmentation du stress,

an entire rearrangement of the genome in response to stress.

un réarrangement complet du génome en réponse au stress.

So if we can program genes,

Donc si nous pouvons programmer nos gènes,

if we are not just the slaves of the history of our genes,

si nous ne sommes pas de simples esclaves de l'historique de nos gènes,

that they could be programmed, can we deprogram them?

mais que nous pouvons les programmer, pouvons-nous les déprogrammer ?

Because epigenetic causes can cause diseases like cancer,

Car les conséquences de l'épigénétique peuvent être des maladies comme le cancer,

metabolic disease

des maladies métaboliques

and mental health diseases.

et des maladies mentales.

Let's talk about cocaine addiction.

Parlons de l'addiction à la cocaïne.

Cocaine addiction is a terrible situation

L'addiction à la cocaïne est une situation terrible,

that can lead to death and to loss of human life.

qui peut mener à la mort, et à la perte de vies humaines.

We asked the question:

On se demande

Can we reprogram the addicted brain

si on peut reprogrammer le cerveau dépendant

to make that animal not addicted anymore?

pour rendre l'animal non dépendant à nouveau.

We used a cocaine addiction model

On a utilisé des modèles d'addiction à la cocaïne

that recapitulates what happens in humans.

qui récapitulent ce qu'il se passe chez les humains.

In humans, you're in high school,

Chez les humains, vous êtes au lycée,

some friends suggest you use some cocaine,

des amis vous proposent de la cocaïne,

you take cocaine, nothing happens.

vous prenez de la cocaïne, rien ne se passe.

Months pass by, something reminds you of what happened the first time,

Des mois passent, quelque chose vous rappelle la première fois,

a pusher pushes cocaine,

un dealer vous donne de la cocaïne

and you become addicted and your life has changed.

et vous devenez accro et votre vie a changé.

In rats, we do the same thing.

Avec les rats, on fait la même chose.

My colleague, Gal Yadid,

Mon collègue, Gal Yadid,

he trains the animals to get used to cocaine,

entraîne les animaux à s'habituer à la cocaïne,

then for one month, no cocaine.

puis pendant un mois, plus de cocaïne.

Then he reminds them of the party when they saw the cocaine the first time

On leur rappelle alors la première fois qu'ils ont vu de la cocaïne

par un signal, les couleurs de la cage quand ils ont vu de la cocaïne,

by cue, the colors of the cage when they saw cocaine.

And they go crazy.

et ils deviennent fous.

They will press the lever to get cocaine

Ils appuieront sur le bouton pour avoir de la cocaïne

until they die.

jusqu'à en mourir.

We first determined that the difference between these animals

On a déduit que la différence entre ces animaux

is that during that time when nothing happens,

est que pendant la période où rien ne se passe,

there's no cocaine around,

où il n'y a pas de cocaïne,

their epigenome is rearranged.

leur épigénome est réarrangé.

Their genes are re-marked in a different way,

Leurs gènes sont marqués différemment

and when the cue comes, their genome is ready

et quand le signal a lieu, leur génome est prêt

to develop this addictive phenotype.

à développer le phénotype dépendant.

So we treated these animals with drugs that either increase DNA methylation,

On a donné à ces animaux des médicaments qui augmentent la méthylation de leur ADN,

which was the epigenetic marker to look at,

c'étaient les marqueurs épigénétiques à observer,

or decrease epigenetic markings.

ou diminuent les marqueurs épigénétiques.

And we found that if we increased methylation,

Et on a trouvé qu'en augmentant la méthylation,

these animals go even crazier.

ces animaux deviennent encore plus fous.

They become more craving for cocaine.

Ils deviennent encore plus accros à la cocaïne.

But if we reduce the DNA methylation,

Mais si on diminue la méthylation de l'ADN,

the animals are not addicted anymore.

l'animal n'est plus dépendant.

We have reprogrammed them.

On l'a reprogrammé.

And a fundamental difference between an epigenetic drug

Et la différence fondamentale entre les médicaments épigénétiques

and any other drug

et les autres,

is that with epigenetic drugs,

c'est qu'avec les médicaments épigénétiques,

we essentially remove the signs of experience,

on supprime les signes de l'expérience

and once they're gone,

et une fois supprimés,

they will not come back unless you have the same experience.

ils ne reviendront pas à moins d'en refaire l'expérience.

The animal now is reprogrammed.

L'animal est à présent reprogrammé.

So when we visited the animals 30 days, 60 days later,

Quand on s'intéresse aux animaux 30 ou 60 jours plus tard,

which is in human terms many years of life,

ce qui représente plusieurs années de vie humaine,

they were still not addicted -- by a single epigenetic treatment.

ils n'étaient toujours pas accros, grâce à un seul traitement épigénétique.

So what did we learn about DNA?

Qu'a-t-on appris sur l'ADN ?

DNA is not just a sequence of letters;

L'ADN n'est pas seulement une séquence de lettres,

it's not just a script.

ce n'est pas qu'un script.

DNA is a dynamic movie.

L'ADN est un film dynamique.

Our experiences are being written into this movie, which is interactive.

Nos expériences s'intègrent à ce film, qui est interactif.

You're, like, watching a movie of your life, with the DNA,

C'est comme regarder le film de votre vie, par l'ADN,

with your remote control.

avec une télécommande.

You can remove an actor and add an actor.

Vous pouvez enlever ou ajouter un acteur.

And so you have, in spite of the deterministic nature of genetics,

Malgré la nature déterministe de la génétique,

you have control of the way your genes look,

nous avons le contrôle sur l'aspect de nos gènes

and this has a tremendous optimistic message

et c'est un message très optimiste,

for the ability to now encounter some of the deadly diseases

du fait de la capacité à regarder certaines maladies mortelles

like cancer, mental health,

comme le cancer ou les maladies mentales,

with a new approach,

avec cette nouvelle approche,

looking at them as maladaptation.

de les regarder comme de mauvaises adaptations.

And if we can epigenetically intervene,

Et si on peut intervenir épigénétiquement,

[we can] reverse the movie by removing an actor

inverser le film en retirant un acteur

and setting up a new narrative.

et en mettant en place une nouvelle histoire.

So what I told you today is,

Ce que je vous ai dit aujourd'hui,

our DNA is really combined of two components,

c'est que notre ADN est la combinaison de deux composés,

two layers of information.

de deux niveaux d'informations.

One layer of information is old,

Un niveau d'informations est vieux,

evolved from millions of years of evolution.

il a évolué depuis des millions d'années d'évolution,

It is fixed and very hard to change.

il est fixe et très dur à modifier.

The other layer of information is the epigenetic layer,

L'autre niveau d'informations est le niveau épigénétique,

which is open and dynamic

qui est ouvert et dynamique

and sets up a narrative that is interactive,

et met en place une histoire qui est interactive,

that allows us to control, to a large extent, our destiny,

qui nous permet de contrôler, de manière plus large, notre destin,

to help the destiny of our children

d'aider le destin de nos enfants

and to hopefully conquer disease

et avec un peu de chance de vaincre la maladie

and serious health challenges

et les défis de santé majeurs

that have plagued humankind for a long time.

qui ont rongé l'espèce humaine depuis longtemps.

So even though we are determined

Même si nous sommes déterminés

by our genes,

par nos gènes,

we have a degree of freedom

nous avons un degré de liberté

that can set up our life to a life of responsibility.

qui peut transformer notre vie en une vie de responsabilité.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)