Je vis, donc je mute ?

Un nouvel acteur a fait son entrée, que je croyais cantonné aux films de science-­fiction : le mutant. Nous ne sommes ni dans L’Attaque de la moussaka géante ni chez les X-Men, mais en 2021, et les mutants sont partout : plus de 12 000 identifiés, sur la souche du Sars-CoV-2. En se multipliant, le virus a augmenté le niveau moyen des Français en termes de connaissances biologiques et épidémiologiques, tout en soulevant une série de questions philosophiques. La mutation, que les scientifiques scrutent de près et dont les pouvoirs publics s’inquiètent, serait-elle finalement – nous le découvrons à nos dépens – l’un des moteurs du vivant ?

Commençons par une définition. Je me tourne vers Virginie Courtier-­Orgogozo, directrice de recherche au Centre national pour la recherche scientifique (CNRS), distinguée pour ses travaux sur les mutations responsables de l’évolution des mouches drosophiles. « Du point de vue biologique, la mutation a deux sens. Elle qualifie le processus mais aussi le résultat du changement, c’est-à-dire la séquence d’ADN modifiée. Toutes nos cellules ont les mêmes paires de chromosomes reçus de nos parents, et, quand elles se divisent, une machinerie se met en place, qui permet la réplication des molécules d’ADN. Parfois, ce processus fonctionne mal et produit des erreurs, qui conduisent à des mutations. » Une mutation est-elle forcément négative ? « Non, elle peut être avantageuse, neutre ou délétère au regard de la croissance de l’organisme et du nombre de descendants qu’il produira, ce qu’on appelle la fitness. On parle aussi de mutation synonyme, quand la protéine codée par le gène en question reste identique, et de mutation non synonyme, quand la protéine obtenue est différente. Le matériel génétique du coronavirus est une longue molécule formée d’une suite de 30 000 lettres environ. Le virus se reproduit en copiant son génome au sein de la cellule humaine infectée. Lors de la copie, une lettre peut être remplacée par une autre, ajoutée ou effacée, de façon aléatoire. En général, ces nombreuses mutations ne changent pas les propriétés du virus. Parfois, elles entraînent des changements dans les protéines qui déterminent sa capacité de transmission ou sa vitesse de réplication. En l’occurrence, les scientifiques s’intéressent particulièrement aux mutations concernant la protéine Spike, laquelle permet l’entrée du coronavirus dans les cellules. » Virginie Courtier-Orgogozo a participé à la mise en place d’un site destiné au grand public : adioscorona.org, qui fournit des explications scientifiques et pratiques sur la pandémie.

À propos, s’agissant du coronavirus, faut-il parler de mutant ou de variant ? « On parle de variant pour désigner une forme de Sars-CoV-2 qui a une ou plusieurs mutations particulières, mais pas suffisamment différente pour qu’on parle d’un autre coronavirus. » Les variants sont souvent qualifiés de plus con­ta­gieux ou agressifs. Peut-on dire qu’ils s’adaptent pour contourner nos défenses ? « Non ! Les mutations apparaissent indépendamment des conséquences qu’elles peuvent avoir sur les organismes. Cela peut paraître contre-intuitif, mais prenons l’exemple d’une population d’insectes. Au début, l’épandage d’insecticide fonctionne très bien. Mais, progressivement, ils deviennent plus résistants, et on aura l’impression qu’ils le sont devenus en réaction, pour résister à l’insecticide. En réalité, des mutations apparaissent tout le temps, et seules certaines sont particulièrement avantageuses pour les porteurs dans un environnement donné. Des études sur les collections des musées d’histoire naturelle montrent que des mutations rendant les insectes résistants existaient sur certains gènes, bien avant les premiers épandages, à très faible fréquence. Mais avec l’épandage, cette mutation offre un avantage sélectif et se répand. »

Le moteur de l’évolution ?

Un peu d’histoire, avant de poursuivre. Quand, au XIX^e siècle, Charles Darwin explique l’évolution des espèces par le principe de sélection naturelle, il ne parle pas de mutation. Mais il montre que des « variations » se produisent aléatoirement dans la nature et que, parmi elles, certaines sont avantageuses pour la survie des espèces. Ces espèces se reproduisent davantage et finissent par être adaptées à leur milieu. Le mécanisme de la sélection naturelle permet ainsi d’expliquer la complexité adaptative des êtres vivants sans recourir à une cause finale : la variation n’est pas produite en vue de l’adaptation des espèces. À peu près à la même époque, le généticien et botaniste Johann Gregor Mendel présente la théorie de l’hérédité. Il ne connaît pas l’ADN, mais il avance que les traits des espèces se transmettent par tirage au sort des gènes des parents. Pour lui, la mutation consiste, dans le passage de la cellule mère à la cellule fille, en un changement qui peut avoir un effet sur le phénotype, soit l’ensemble des caractères apparents d’un individu. La théorie moderne de l’évolution, encore en vigueur, est née dans les années 1930 de la synthèse de ces deux idées : darwinienne (la sélection naturelle) et mendélienne (les lois de l’hérédité). Puis, avec l’essor de la biologie moléculaire dans les années 1950, on a découvert que les gènes sont de l’ADN et que la mutation correspond à une modification dans la réplication.