Une nouvelle étude suggère cependant que près de la moitié des Samoans ont une variante génétique nouvellement identifiée et significative qui contribue au risque d’obésité ; une variante qui était restée non découverte jusqu’à ce que les chercheurs se concentrent sur les populations des îles. Dans des modèles cellulaires en laboratoire, cette variante « économe » a favorisé un stockage plus efficace d’une plus grande quantité de graisse.

« Une variante génétique précédemment inconnue dans un gène peu étudié est fortement associée aux niveaux d’indice de masse corporelle (IMC) et à d’autres mesures d’adiposité chez les hommes et les femmes samoans que nous avons étudiés en 2010 », a déclaré Stephen McGarvey, auteur correspondant de l’article paru dans Nature Genetics et professeur à l’école de santé publique de l’université Brown. Bien que la variante contribue à expliquer pourquoi 80 % des hommes samoans et 91 % des femmes samoanes étaient en surpoids ou obèses en 2010, il ne s’agit en aucun cas d’un facteur dominant.

« Bien que nous ayons trouvé une variante génétique avec un mécanisme biologique raisonnable, cette variante génétique n’est qu’une partie des nombreuses raisons expliquant les niveaux élevés d’IMC et d’obésité chez les Samoans », a-t-il déclaré.

McGarvey avec une équipe de collègues de l’Université de Pittsburgh, de l’Université de Cincinnati et de l’Université de Yale, ainsi que des représentants du gouvernement samoan, ont mené l’étude. L’équipe a mis en évidence une seule variante génétique sur le chromosome 5 qui, selon l’estimation des chercheurs, est associée à environ 35 % de chances supplémentaires d’être obèse par rapport à ceux qui ne possèdent pas la variante génétique.

Bien que ce risque élevé soit beaucoup plus important que toute autre variante de risque d’IMC commune connue, il n’explique globalement qu’environ 2 % de la variation de l’IMC chez les Samoans. D’autres facteurs tels que le régime alimentaire, l’activité physique, la nutrition et la croissance au début de la vie sont importants, et leurs influences sur l’obésité dans le contexte de cette variante génétique seront examinées dans de futures études, a déclaré McGarvey.

Dans plusieurs échantillons indépendants de personnes des îles, totalisant plus de 5 000 individus étudiés depuis les années 1990, 7 pour cent des volontaires avaient deux copies de la mutation et 38 autres pour cent avaient une copie. Les 55 % restants des Samoans de l’étude ne possédaient pas cette variante.

Ceux qui la possédaient étaient plus susceptibles d’avoir un IMC plus élevé que ceux qui ne la possédaient pas. Dans le même temps, ceux qui avaient la variante étaient moins susceptibles d’avoir développé un diabète de type 2. Néanmoins, les Samoans ont également l’un des taux les plus élevés au monde de cette maladie.

En attendant, la variante est pratiquement inexistante dans les populations africaines et européennes, a déclaré McGarvey, et n’est présente qu’à une très faible fréquence chez les Asiatiques de l’Est.

Créer une variante

Les mesures corporelles, les indicateurs de santé cardiovasculaire et métabolique des échantillons de sang ont été recueillis auprès de participants vivant dans 33 villages à travers Samoa en 2010 par une équipe de terrain dirigée par Nicola Hawley, anciennement de Brown et maintenant professeur adjoint à l’Université de Yale. Les échantillons de sang ont été traités dans des laboratoires de fortune dans les villages et envoyés à l’Université de Cincinnati où l’ADN a été extrait. Là, les échantillons d’ADN ont été testés (également appelés génotypes) pour près d’un million de variantes génétiques sur l’ensemble du génome de chaque personne pour plus de 3 000 adultes samoans. Ranjan Deka, collaborateur de longue date de McGarvey pour les études d’épidémiologie génétique chez les Samoans, et son collègue, Guangyun Sun, ont dirigé les travaux.

Les généticiens statisticiens Ryan Minster et Daniel Weeks de la Graduate School of Public Health de l’Université de Pittsburgh ont effectué des analyses en utilisant les informations du génotype pour rechercher des signaux sur l’ensemble du génome indiquant que des variantes génétiques pourraient être associées à l’IMC. Ils ont constaté qu’une région du chromosome 5 était fortement associée. L’équipe a approfondi cette région en utilisant des méthodes plus précises de séquençage de l’ADN, d’imputation (prédiction du génotype) et de suivi du génotype dans l’échantillon de 2010 et les échantillons de réplication des études antérieures de McGarvey sur les Samoans. Ils ont identifié une mutation « faux-sens » appelée « rs373863828 » dans le gène CREBRF comme étant la variante associée à un IMC plus élevé. L’effet de la mutation, a découvert l’équipe, est qu’elle amène le code du gène à spécifier l’acide aminé glutamine dans une protéine alors que le gène non muté spécifierait normalement l’arginine.

Mais l’équipe devait identifier les mécanismes biologiques qui pourraient être responsables de cette association génétique avec l’IMC.

Ils se sont tournés vers le généticien moléculaire Zsolt Urban et l’endocrinologue Erin Kershaw de l’Université de Pittsburgh, qui ont utilisé un modèle de laboratoire de cellules adipeuses de souris pour déterminer ce qui se passe lorsque la nouvelle mutation faux-sens est introduite dans les cellules adipeuses. Avec Chi-Ting Su, ils ont découvert que les cellules adipeuses exposées à la mutation faux-sens stockaient davantage de graisses et le faisaient plus efficacement, en utilisant moins d’énergie. De plus, la variante protégeait les cellules contre la mort induite par la famine tout aussi bien que la version commune du gène.

Une hypothèse évolutionniste

Les résultats laissent entrevoir une histoire évolutionniste, a déclaré McGarvey, pour laquelle beaucoup plus de preuves archéologiques, anthropologiques et biologiques sont nécessaires. Mais l’hypothèse est la suivante :

Les premiers Samoans ont peut-être été confrontés à une insécurité alimentaire considérable lorsqu’ils ont navigué vers les îles du Pacifique Sud et s’y sont installés. Ceux qui possédaient cette variante génétique ont pu être plus efficacement capables d’extraire et de stocker l’énergie de la nourriture disponible. Cela a pu conduire à une sélection naturelle favorisant ceux qui portaient cette variante génétique « économe », a déclaré McGarvey, et pourrait expliquer la fréquence notable de la variante chez les Samoans contemporains.

Une fois que les commodités modernes comme les véhicules à moteur et les aliments riches en calories se sont répandues chez les Samoans, ils sont devenus, comme beaucoup de gens dans le monde, plus enclins à l’obésité. La variante génétique rare qui les a longtemps aidés à supporter la pénurie de nourriture, selon l’hypothèse, pourrait maintenant exacerber quelque peu l’IMC dans un contexte de mode de vie très différent.

« Les Samoans n’étaient pas obèses il y a 200 ans », a-t-il noté. « Le gène n’a pas changé aussi rapidement — c’est l’environnement nutritionnel qui a changé aussi rapidement. »

L’une des conclusions, dirigée par Weeks de l’Université de Pittsburgh, est que le modèle de variante génétique dans la région chromosomique englobant la variante génétique découverte est cohérent avec le fait qu’elle a été sélectionnée de manière évolutive chez les anciens Samoans.

Qu’importe la façon dont elle est apparue, McGarvey a fortement mis en garde contre le fait de prendre la découverte de la variante pour signifier que l’obésité est en quelque sorte inévitable pour les Samoans. Tout au plus, elle peut représenter un risque quelque peu élevé lorsque de nombreux autres facteurs tels que l’alimentation et l’activité physique entrent en jeu.

« Ne prenez pas cela comme si vous étiez Samoan, vous êtes destiné à être obèse », a déclaré McGarvey. « Nous ne pensons pas que ce soit vrai. Nous n’avons aucune preuve que c’est le cas. Une alimentation saine et l’activité physique restent les clés du maintien d’un poids sain. »