Photo: François Brunelle
La génétique des sosies permettra-t-elle aux scientifiques de percer l’énigme des visages ?
Des scientifiques espagnols ont trouvé dans la démarche d’un photographe québécois une improbable mine d’or, une base de données inespérée. Depuis 20 ans, l’artiste François Brunelle tire le portrait de sosies non apparentés de partout dans le monde. L’équipe de recherche a souhaité analyser l’ADN de ces individus si semblables, pour trouver les bases génétiques de leur ressemblance.
L’équipe scientifique a d’abord dû convaincre François Brunelle de se prêter au jeu ; il n’était pas chaud à l’idée de partager les coordonnées de ses sujets. Il a donc lui-même envoyé des centaines de missives pour demander à ses modèles s’ils souhaitaient faire partie de l’étude. Trente-deux paires de sosies ont accepté.
Grâce à trois différentes technologies de reconnaissance faciale, des scores de ressemblance ont d’abord été attribués à chacune. Seize couples ont été définis par ces systèmes comme très, très similaires en apparence, tandis que les autres l’étaient moins.
Tout ce beau monde a rempli un questionnaire sur son mode de vie et ses habitudes, et fourni un échantillon de salive pour analyse.
« L’idée était de vérifier si les ressemblances étaient dues à l’ADN ou si elles étaient davantage liées à l’environnement ou au style de vie », raconte l’un des principaux auteurs de l’étude, le Dr Carlos García Prieto, du Centre de supercalcul de Barcelone.
En effet, il n’y a pas que la génétique qui agisse sur notre apparence : la nourriture que nous mangeons, les polluants que nous respirons et le stress que nous accumulons sont autant de facteurs qui influent sur l’expression de nos gènes – par l’entremise de mécanismes dits épigénétiques. On estime par exemple que la grandeur d’un individu n’est attribuable à la génétique qu’à 80 % environ, le reste étant dû à l’environnement. Des travaux d’un membre de l’équipe espagnole avaient d’ailleurs déjà montré, dès 2005, que les épigénomes de jumeaux identiques pouvaient devenir bien différents lorsque ceux-ci vieillissaient, expliquant en partie pourquoi leurs traits physiques et physiologiques variaient. Enfin, l’ensemble des microorganismes qui colonisent le corps influence aussi ces caractéristiques visibles, un autre point que l’équipe voulait étudier.
Après analyse, il est apparu que les membres des paires très semblables avaient des génomes très similaires, plus que pour deux personnes prises au hasard dans la population et que pour les autres couples de sosies. Ce n’était cependant pas le cas pour leur épigénome ou leur microbiote oral, révèle l’article scientifique paru à l’automne dans la revue Cell Reports.
Surprise, donc : les variables non génétiques ne semblaient pas avoir de grandes conséquences sur la ressemblance, bien que certains aspects du style de vie, dont, entre autres, l’habitude de fumer et le niveau d’éducation, s’avéraient semblables chez certains sosies. « Nous avons été en mesure de démontrer que c’était bien l’ADN qui comptait pour la plupart des similarités chez les sosies », explique le Dr Carlos García Prieto.
L’équipe admet que l’échantillon est trop petit pour conclure hors de tout doute que les variables non génétiques n’ont que peu d’effet. Mais le groupe espère poursuivre ses recherches sur un plus grand bassin de sosies, car il croit que ses travaux peuvent paver la voie au diagnostic précoce de maladies par l’analyse du visage et possiblement la reconstruction virtuelle d’un visage à partir de l’ADN.
Un article « sexy »
Cette histoire a fait le tour du monde, d’autant que c’est l’une des trop rares associations entre un artiste et des scientifiques. Qu’en retenir ? Faudrait-il étudier davantage les sosies pour parvenir à comprendre les liens entre les caractéristiques d’un minois et la génétique ?
Il s’agit d’un article amusant qui a l’avantage de présenter une méthodologie et une collaboration qui sortent des sentiers battus tout en ouvrant de nouvelles avenues de recherche, selon Simon Girard, professeur en génétique humaine de l’Université du Québec à Chicoutimi. « C’est hyper créatif, dit-il. On s’attend à ce que la science soit innovante ; or, on a tendance à toujours être dans le même cadre. Ce genre d’étude montre qu’on peut faire les choses autrement. »
Mais est-ce si impressionnant de « découvrir » que deux individus à l’apparence très similaire partagent plus de gènes entre eux qu’avec un autre quidam ? Aussi étonnant que cela puisse paraître, « ça n’avait jamais été prouvé de manière aussi claire, poursuit-il. On aurait pu penser que des personnes qui se ressemblent physiquement n’ont pas les mêmes signatures génétiques. Cela dit, c’est vrai que ce n’est pas un résultat qui nous fait tomber par terre ».
Emmanuel Milot, professeur du Département de chimie, biochimie et physique à l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), est plus sévère. Bien qu’il ne doute aucunement de la bonne foi des scientifiques, il en a contre la manière qu’ont les auteurs de présenter leur article. S’il admet que certains gènes ont certainement un effet causal dans la formation du visage, la conclusion stipulant que l’ADN est le principal responsable de l’expression de ses traits lui semble excessive.
À son avis, l’article présente une vision réductrice de l’environnement et de son influence sur les gènes. « On ne peut pas dire qu’on a analysé les effets environnementaux quand on choisit quelques variables [ici le microbiote et quelques habitudes de vie] et qu’on les met dans le modèle, dit-il. Leur design expérimental pourrait très bien passer à côté d’une grande partie de la variation génétique parce qu’on n’a rien pour conclure fermement que les sosies vivent dans des environnements semblables ou différents. »
Simon Girard, de son côté, est d’accord pour dire que la méthodologie est le point faible de l’article et que celui-ci prête le flanc à la critique. « Je dis parfois à mes étudiants qu’il y a des articles que j’utiliserais en cour de justice, illustre-t-il. Cet article n’est pas de ceux-là. » N’empêche, il croit quand même que la publication a une valeur scientifique intéressante.
Photo: François Brunelle
Une équipe qui a parcouru les données relatives à 193 000 personnes a ainsi découvert 50 nouveaux sites du génome qui interviennent dans la couleur des yeux.
La charrue devant les bœufs
Une histoire datant de 2017 rappelle qu’il faut toujours être prudent au chapitre des visages. La veille de Noël, l’horreur frappe le quartier de Bowness, à Calgary : un poupon est retrouvé mort dans le fond d’un conteneur à déchet. On ignore qui est la mère, mais on trouve des traces de son ADN. La police de Calgary décide alors de s’adresser à une firme américaine, Parabon NanoLabs, pour créer un portrait-robot à partir de cet ADN.
Les critiques de la communauté scientifique ne se sont pas fait attendre : prétendre qu’une telle technologie soit assez précise pour aider les forces de l’ordre est non seulement présomptueux, mais aussi dangereux.
Les recherches d’Audrée Gareau-Léonard portent justement sur la possibilité de déterminer la couleur des yeux, des cheveux et de la peau à partir de l’ADN. Cette chargée de cours et candidate à la maîtrise en biologie cellulaire et moléculaire à l’UQTR est aux premières loges des difficultés reliées à la tâche. « Nos résultats préliminaires ne sont pas très bons, admet-elle. Seulement 40 % de nos prédictions étaient correctes pour les trois caractéristiques. Et ces traits physiques en lien avec des pigments sont les plus faciles à prédire. Alors, pour un visage au complet… »
Selon elle, si les scientifiques ont effectivement découvert plusieurs gènes liés à différents traits physiques (la couleur des yeux, par exemple), la liste n’est pas encore exhaustive. En 2021, une équipe qui a parcouru les données relatives à 193 000 personnes a ainsi découvert 50 nouveaux sites du génome qui interviennent dans la couleur des yeux, en plus des 11 gènes déjà connus à ce chapitre. Et là encore, l’effet de ces combinaisons de gènes est modulé par l’interaction avec l’environnement, qui peut elle-même varier selon les populations.
De plus, en ce qui concerne la prédiction de certains traits du visage, on est tributaire des bases de données qui ont été créées jusqu’à maintenant. Et comme c’est souvent le cas, les individus de descendance européenne y sont surreprésentés, ce qui fait en sorte que la fiabilité des résultats est moindre pour les personnes en dehors de ce groupe. C’est sans compter les biais, conscients ou inconscients, que peuvent introduire malgré eux les scientifiques et ceux qui tentent de recréer un visage.
C’est pourquoi l’espoir à court et à moyen terme serait de créer des outils pour que les enquêteurs puissent éliminer des pistes (par exemple, il pourrait s’avérer presque impossible qu’un individu recherché ait les yeux bleus) plutôt que de confirmer leurs soupçons.
La poussière retombe tranquillement autour de François Brunelle, le photographe de sosies. Il estime que plus d’une soixantaine de journalistes l’ont contacté à la suite de la publication de l’article scientifique de l’équipe espagnole. Cela lui aura permis de faire découvrir son œuvre de par le monde. Les gènes et l’épigénétique, c’est moins son truc ! « Le sujet de mon projet, c’est “qui suis-je ?” Suis-je la personne que j’aperçois dans mon miroir, suis-je la personne que les gens voient ? Aujourd’hui, on parle de plein d’autres choses autour de mon projet – et c’est bien correct –, mais, au fond, ce n’est pas plus compliqué que ça. »
Son art et la science se sont rencontrés le temps de faire quelques flammèches !