L’ARN alimentaire est mûr pour l’investigation
Au milieu du XIXe siècle, le philosophe allemand Ludwig Feuerbach a révisé une monographie sur l’influence des produits chimiques alimentaires sur la constitution et le fonctionnement du corps. Dans son essai, il affirme que la nourriture affecte même la cognition, inventant l’expression : « vous êtes ce que vous mangez ». Pour changer le monde, donnez aux gens une meilleure nourriture, disait-il.
L’étude de la nutrition a considérablement progressé depuis lors. On comprend bien comment le corps extrait les blocs de construction moléculaires et l’énergie des aliments. Mais la nourriture pourrait-elle être plus qu’un simple carburant ? En 2012, un article l’a suggéré : un composant alimentaire qui interagit avec le code génétique.
Les auteurs de l’étude1 ont rapporté que de courtes molécules d’ARN appelées microARN (miRNA) provenant du riz s’accumulent dans les tissus, et régulent une importante enzyme du foie. Cette régulation était si efficace que, étonnamment, un régime à base de plantes semblait augmenter de manière significative les niveaux de cholestérol circulant chez les souris. Ce rapport, ainsi que d’autres rapports du même groupe sur les particules contenant de l’ARN alimentaire, y compris les vésicules extracellulaires (VE), ont suscité un enthousiasme considérable.
Mais malgré de nombreuses études de réplication et d’analyse, peu ou pas d’absorption systémique d’ARN alimentaire a été observée. Une réplication fidèle des expériences initiales, mais en comparant des souris ayant reçu un régime nutritionnellement équilibré à base de riz avec des animaux nourris uniquement avec du riz, a montré que la découverte du cholestérol n’était pas le résultat du transfert de miARN, mais plutôt une réponse de famine à un régime de riz nutritionnellement insuffisant2. Dans une étude menée cette année sur des vaches, les chercheurs ont constaté que pendant la fenêtre de 24 heures après la naissance, au cours de laquelle les veaux peuvent absorber les anticorps du lait de leur mère, les protéines et les membranes lipidiques se transfèrent facilement dans la circulation – mais pas l’ARN3.
Cependant, le transfert systémique, qui implique que les molécules traversent de multiples barrières dans le corps, n’est pas la seule façon dont l’ARN alimentaire pourrait affecter la santé au-delà de servir de carburant4. Les porteurs d’ARN alimentaires ont accès aux cellules épithéliales et de surveillance immunitaire du tube digestif. Ils interagissent probablement aussi avec les diverses espèces de la communauté de micro-organismes qui vivent dans l’intestin.
Ces interactions pourraient être exploitées pour délivrer des brins de petits ARN thérapeutiques afin de combattre des conditions de santé spécifiques. Les premières preuves du transfert d’ARN d’un organisme à un autre sont venues de la découverte que des bactéries, administrées par voie orale, pouvaient transférer de l’ARN thérapeutique à des cellules cancéreuses colorectales humaines transplantées dans des souris5. Les bactéries n’ont pas besoin de se répliquer pour avoir ces effets, de sorte que les VE bactériennes pourraient constituer une alternative plus sûre et hautement évolutive aux organismes vivants. Et les vésicules bactériennes ne sont pas les seuls vecteurs possibles. En effet, les plantes alimentaires, mélangées et fragmentées en nanoparticules qui ressemblent aux VE, pourraient délivrer des ARN et des médicaments à petites molécules aux cellules épithéliales6. Les stratégies de livraison d’ARN à base d’aliments sont susceptibles de présenter un très faible risque, car rien ne prouve que l’ARN alimentaire soit nocif.
Les particules produites à partir de ces » smoothies » de plantes pourraient affecter le microbiome intestinal – tout comme il a été démontré que les VE épithéliales de l’hôte le font – et les ARN pourraient jouer un rôle dans ce phénomène. La santé du microbiome étant désormais un facteur reconnu dans des pathologies telles que le cancer et les maladies neurodégénératives, les effets de l’ARN et des VE alimentaires devraient être étudiés de manière plus approfondie. En théorie, l’ARN alimentaire présent dans les aliments ou les additifs à base d’ARN pourraient atténuer ou éliminer les agents pathogènes en ciblant les éléments génétiques essentiels. Il pourrait également être utilisé pour régler avec précision l’équilibre des microbes dans l’intestin, car différentes molécules d’ARN exercent des effets différents sur les diverses populations de microbes intestinaux.
Dans son essai, Feuerbach opine que le soulèvement du peuple allemand a échoué parce qu’il mangeait trop de pommes de terre. Une alimentation plus riche en haricots, pensait-il, aurait provoqué un changement politique. Une telle notion semble aujourd’hui désuète, et soutenir l’activisme politique d’une personne par le biais de microARN alimentaires est une idée farfelue.
Néanmoins, les opportunités abondent pour étudier si l’ARN alimentaire est délivré aux cellules du tube digestif et aux microbes qui y vivent. Mais ces investigations doivent inclure des contrôles appropriés pour déterminer si l’ARN extracellulaire alimentaire est surtout une source de nutrition sous forme de blocs de construction moléculaire ou si des séquences d’ARN spécifiques sont transférées dans les cellules intestinales microbiennes ou hôtes où elles régulent d’autres acides nucléiques.
Si cette dernière hypothèse est vraie, les chercheurs devront déterminer si l’ARN alimentaire natif est thérapeutiquement efficace ou s’il est nécessaire d’introduire des vésicules chargées d’ARN naturel ou synthétique. De même, un » smoothie « , ou même des aliments non transformés, peuvent-ils délivrer de l’ARN, ou faut-il séparer et concentrer des particules de type EV à partir de ces sources ?
Enfin, les mécanismes de délivrance et d’utilisation de l’ARN dans la cellule réceptrice doivent être démêlés. En sachant exactement comment l’ARN est pris en charge et incorporé dans les complexes régulateurs, les chercheurs pourront exploiter et améliorer ces voies. Bien qu’il ne soit pas possible de prédire la tournure que prendront ces expériences, les résultats pourraient conduire à l’utilisation d’aliments et de méthodes de transformation spécifiques comme thérapie ou pour améliorer la santé intestinale.
Selon le résultat, les idées de Feuerbach pourraient s’avérer exactes à un niveau moléculaire qu’il n’aurait pas pu prévoir.