La psychologue du développement fascinée par les biomarqueurs
Laurel Raffington utilise des biomarqueurs épigénétiques pour mesurer les impacts à long terme des interventions chez l'enfant
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Laurel Raffington étudie comment l'environnement de la petite enfance s'inscrit dans la biologie des enfants et peut influencer leur développement ultérieur. Elle cherche des moyens de mesurer les trajectoires de développement tout au long de la vie en réponse à des interventions menées auprès d'enfants. Annie Brookman-Byrne nous en dit plus.
Annie Brookman-Byrne : Quel est l'objet de votre recherche ?
Laurel Raffington : Influences génétiques Les interactions entre les enfants et leur environnement durant leur petite enfance influencent leur parcours de vie. Je souhaite comprendre comment ces interactions se traduisent par des résultats scolaires et sanitaires ultérieurs. Il peut s'écouler des décennies avant que les effets de l'environnement sur la biologie ne se manifestent pleinement. Par exemple, l'impact sur la santé d'un enfance dans la pauvreté Cela peut ne se manifester que plus tard dans la vie, lorsque les maladies liées au vieillissement commencent à apparaître.
Je me demande s'il est possible de commencer à mesurer les facteurs prédictifs de ces impacts ultérieurs dès le plus jeune âge des enfants. Plutôt que d'attendre des décennies pour que ces impacts deviennent visibles, pouvons-nous utiliser des biomarqueurs pour identifier les influences à long terme tout en menant une intervention ?
« Les conséquences d’une enfance marquée par la pauvreté sur la santé peuvent ne se manifester que plus tard dans la vie. »
ABB: Que sont les biomarqueurs ?
LR : Les biomarqueurs sont des mesures d’un état biologique pertinentes pour la santé ou pouvant servir à surveiller les effets d’un traitement. Par exemple, certains biomarqueurs génétiques basés sur l’ADN sont liés au risque de difficultés d’apprentissage chez un enfant, comme trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attentionCes biomarqueurs ne changent pas en réponse à une intervention ou au cours du développement, car nos gènes restent inchangés. Cependant, l'expression des gènes évolue en fonction de notre environnement et avec l'âge. C'est là qu'interviennent les biomarqueurs épigénétiques.
L'épigénétique contrôle les interactions entre les gènes et l'environnement. Elle permet également à un même ADN d'être utilisé différemment selon les cellules, en envoyant des messages tels que : « Je suis une cellule cérébrale, pas une cellule osseuse, donc j'utilise mes gènes cérébraux. » Récemment, on a découvert que les biomarqueurs épigénétiques permettent de suivre avec une grande précision l'âge biologique d'une personne. Ces biomarqueurs sont appelés « horloges épigénétiques ». Chez l'adulte, ils sont devenus des biomarqueurs couramment utilisés pour évaluer le vieillissement cognitif, ainsi que la santé et la mortalité. J'étudie les horloges épigénétiques et les biomarqueurs épigénétiques de la cognition chez l'enfant. Ces éléments peuvent-ils nous aider à mesurer et à comprendre comment l'environnement de l'enfance influence le développement à l'âge adulte ?
ABB: Comment vos recherches sur les biomarqueurs pourraient-elles aider les enfants ?
LR : Les biomarqueurs sont utiles aux chercheurs, aux cliniciens et aux décideurs politiques, car ils peuvent nous renseigner sur des informations difficiles à mesurer ou mesurables précocement. Par exemple, il est très difficile, voire impossible, de mesurer l’exposition cumulative d’une personne à la pollution atmosphérique. Or, cette information pourrait être stockée dans notre organisme, dans notre épigénome. De même, mesurer les performances cognitives générales chez les enfants d’un an est très complexe. Cependant, nous savons que le développement précoce est crucial pour les performances cognitives ultérieures ; ainsi, l’impact des interventions sur la cognition pourrait être maximal lorsqu’elles sont mises en œuvre précocement. Il faut néanmoins attendre des années, voire des décennies, pour observer les effets durables d’une intervention sur la cognition, l’éducation ou les revenus.
J'espère que nous pourrons utiliser des biomarqueurs pour évaluer à court terme l'impact à long terme des interventions. De même, nous pourrions être en mesure d'identifier les enfants susceptibles de mieux réagir aux interventions. une interventionet d'autres enfants susceptibles de mal réagir à cette même intervention. Cela pourrait constituer une contribution majeure au travail d'intervention auprès des enfants.
Il existe également des applications cliniques potentielles. Nous pourrions utiliser des biomarqueurs pour identifier les enfants à risque de retards cognitifs ou de difficultés d'apprentissage. Les cliniciens pourraient alors exploiter ces informations pour proposer un soutien précoce à ces enfants.
ABB: Pouvez-vous me parler des interventions sur lesquelles vous travaillez ?
LR : « Premières années de bébé » est une vaste étude américaine à laquelle je participe avec de nombreux collègues. Nous étudions l’impact d’une allocation mensuelle de 333 $ ou de 20 $ versée à des mères à faibles revenus, dès la naissance de leur enfant, sur l’épigénome, la santé mentale, etc., de l’enfant et de la mère. Une allocation plus importante induit-elle des modifications des biomarqueurs du vieillissement biologique et des capacités cognitives chez les enfants de quatre ans, mesurés au niveau de l’épigénome, même en l’absence, pour l’instant, d’impacts comportementaux ou sanitaires mesurables ? Les résultats pourraient à terme influencer les politiques sociales.
J'ai également commencé à échanger avec des chercheurs ayant mené d'autres types d'interventions précoces et ayant recueilli des échantillons de salive auprès d'enfants – par exemple, une étude brésilienne portant sur une intervention parentale. J'espère entrer en contact avec des personnes qui mettent en œuvre des interventions de qualité au bénéfice des enfants et qui cherchent à déterminer si ces interventions ont des impacts épigénétiques et, le cas échéant, si ces impacts influencent l'apprentissage et le développement des enfants.
« J’espère que nous pourrons utiliser des biomarqueurs pour évaluer à court terme l’impact à long terme des interventions. »
ABB: Quels changements avez-vous observés dans la recherche sur les biomarqueurs ?
LR : Les algorithmes que nous utilisons pour quantifier les biomarqueurs du vieillissement biologique et des fonctions cognitives sont récents, ayant été développés il y a seulement deux ou trois ans. Ils nous permettent d’analyser l’ensemble du génome, et non un seul gène. C’est utile car les caractéristiques humaines sont biologiquement très complexes et impliquent de nombreux gènes. Du fait de la nouveauté de ces biomarqueurs, il reste encore beaucoup à découvrir.
Une grande partie de mes travaux dans ce domaine a consisté à étudier les biomarqueurs présents dans la salive des enfants. Le prélèvement de salive présente l'avantage d'être non invasif, puisqu'il suffit aux enfants de cracher dans un tube. Cette méthode est très différente d'une prise de sang à l'aiguille ou de l'utilisation d'IRM pour générer des biomarqueurs à partir d'images cérébrales. Les enfants peuvent également fournir de la salive à l'école, ce qui offre la possibilité de réaliser ce prélèvement dans différents contextes. L'épigénétique variant d'une cellule à l'autre, il est nécessaire de valider nos mesures afin de s'assurer que la salive peut produire des biomarqueurs fournissant des informations utiles sur le développement et le bien-être des enfants.
ABB: Quels sont les plus grands mystères dans ce domaine ?
LR : Supposons que nous parvenions à établir que les biomarqueurs peuvent prédire les effets à long terme des allocations familiales ou d’une intervention parentale. Dans quelle mesure ces effets sont-ils susceptibles de se manifester plus tard dans la vie ?
Par exemple, imaginons qu'une intervention pédagogique influence les performances des enfants en mathématiques et leurs résultats scolaires, tandis qu'une intervention similaire chez les adultes n'a pas d'impact significatif sur leurs compétences en mathématiques. Dans quelle mesure l'environnement et le développement de l'enfance déterminent-ils le parcours d'une personne, et dans quelle mesure ce parcours peut-il être modifié ultérieurement par différentes interventions ou différents environnements ? La réponse sera complexe et dépendra de la nature de l'intervention, de sa durée, de son impact et des caractéristiques qui persistent à l'âge adulte.
Ces questions intéressent intuitivement beaucoup de gens. À l'âge adulte, puis-je modifier ma biologie ? Puis-je influencer mon destin, compte tenu de mon histoire prénatale et de ma petite enfance ? C'est un grand mystère. Notre intérêt pour la petite enfance est passionnant, car elle est déterminante pour la vie.
Notes
Laurel Raffington est une chercheuse germano-américaine spécialisée en psychologie expérimentale et en neurosciences cognitives. Elle a obtenu son doctorat en psychologie biologique à l'Université Humboldt de Berlin. Lors de son postdoctorat à l'Université du Texas à Austin, elle s'est intéressée aux études sur les jumeaux et à la génomique. En 2022, elle a reçu une bourse de la Société Max Planck pour créer un groupe de recherche. Le groupe Biosocial est une équipe interdisciplinaire et internationale de chercheurs qui étudient l'interaction entre les gènes et l'environnement de l'enfance. Plusieurs de leurs projets visent à explorer et à développer des biomarqueurs épigénétiques chez l'enfant. Elle vit à Berlin avec son compagnon germano-jamaïcain et leurs deux enfants. Laurel est titulaire d'une bourse de recherche pour l'année 2025-2027. Jacobs Foundation Chercheur associé.
Laurier sur LinkedIn, X, ResearchGate, Bluesky.
Cette interview a été modifiée pour plus de clarté.
