Le cartilage humain contient moins de sucres qui retiennent l’eau. Les gènes donnent une piste pour l’expliquer

Le principal résultat est frappant. Dans huit types d’articulations, les échantillons de cartilage humain contenaient nettement moins de glycosaminoglycanes sulfatés, ou GAG, que ceux des autres grands singes. Ces longues chaînes de sucres aident le cartilage à retenir l’eau et à résister à la compression. Après ajustement en fonction de la teneur en ADN, les niveaux humains étaient de 2.6 à quatre fois plus faibles, soit une différence globale décrite comme étant d’environ trois fois. Il s’agit d’une différence dans la chimie des tissus, et non d’une augmentation mesurée de la probabilité de souffrir d’arthrose.⁠3

L’étude, publiée dans Nature le September 23, 2026, a de nouveau retenu l’attention à la suite d’un entretien accordé le November 14 au Jerusalem Post par le codirecteur David Gokhman. Elle résulte d’une collaboration entre son laboratoire à l’Institut Weizmann des sciences, en Israël, et celui de Fumitaka Inoue à l’université de Kyoto, avec Nadav Mishol et Yizhi Yan à la tête des travaux de recherche. L’article paru en novembre rapportait un entretien, et non une nouvelle expérience publiée.⁠3⁠12⁠1

Les GAG sont importants parce que l’effet amortissant du cartilage dépend de bien plus que de ses cellules. Ces cellules produisent une matrice extracellulaire, le matériau qui les entoure et les soutient. Les chaînes de GAG portent une forte charge électrique négative, ce qui contribue à attirer l’eau dans un réseau hydraté qui participe à l’élasticité et à la résistance à la pression. Elles représentent environ 15–30 pour cent du poids sec du cartilage ; ce chiffre ne comprend pas l’eau elle-même.⁠13

Les chercheurs avancent que la baisse de production laisse aux humains une réserve biochimique plus faible, dont la diminution supplémentaire pourrait contribuer à la dégénérescence. Cette hypothèse est utile précisément parce qu’elle désigne un phénomène concret à étudier. Elle n’explique pas toutes les douleurs articulaires, n’établit pas qu’un déclin est inévitable et ne montre pas que le rétablissement d’un niveau comparable à celui des grands singes empêcherait les maladies.⁠3

Les travaux sur les tissus ont porté sur les hanches, les genoux, les épaules, les coudes, les poignets, les articulations des doigts et deux catégories d’articulations des doigts. Les chercheurs ont mesuré les GAG sulfatés au moyen d’un test de liaison à un colorant, puis ont normalisé les mesures en fonction de la teneur en ADN. Ils n’ont pas mesuré directement l’effet amortissant total des articulations, le volume du cartilage ni la résistance mécanique de chaque articulation.⁠3

Il y avait 111 échantillons provenant de 42 donneurs humains recensés et 28 échantillons provenant de sept grands singes. Ces distinctions sont importantes : plusieurs morceaux de cartilage provenant d’un même individu ne constituent pas plusieurs donneurs indépendants. Pour la comparaison globale, les mesures répétées ont été ramenées à une seule valeur par individu. Certaines comparaisons d’articulations des doigts ne reposaient sur des tissus provenant que d’un seul grand singe, ce qui limite fortement la représentativité de ces résultats particuliers pour une population plus large.⁠3

Néanmoins, toutes les catégories d’articulations indiquaient la même tendance. La différence persistait après ajustement en fonction de l’âge et du sexe, ainsi qu’après deux méthodes d’appariement des âges entre espèces. Elle concernait aussi des articulations soumises à des charges mécaniques différentes chez l’être humain. Une explication reposant uniquement sur l’intensité d’utilisation d’une articulation particulière devient ainsi moins convaincante, sans que cela exclue toute influence de l’environnement.⁠3

Tous les spécimens ont été prélevés après le décès ; aucun animal n’a été tué pour l’étude. Les tissus humains provenaient du programme de don du corps avec consentement du Technion, tandis que des collaborations avec des institutions zoologiques ont fourni du matériel provenant de grands singes. Les conditions de prélèvement n’étaient pas identiques : les spécimens humains avaient été conservés chimiquement, tandis que les échantillons de mains de chimpanzés précisés avaient été congelés. Il s’agissait d’une petite comparaison transversale — et non d’un relevé de l’évolution du cartilage des humains et des grands singes au cours de leur vie, ni d’une mesure directe du moment où la différence apparaît dans le développement humain.⁠3

Les travaux génétiques apportent un mécanisme possible pour expliquer les différences chimiques. Au lieu de partir d’un gène suspecté d’être lié à l’arthrite, l’équipe a comparé les génomes de 15,708 humains modernes et de 139 grands singes. Trois génomes néandertaliens et un génome dénisovien ont aidé à repérer les changements partagés par les lignées humaines modernes et anciennes. À l’issue de cette recherche, les chercheurs ont sélectionné 561,410 substitutions d’une seule lettre dans des régions régulatrices candidates : des séquences d’ADN qui contribuent à contrôler quand, où et avec quelle intensité les gènes fonctionnent.⁠3

Ils ont créé des versions humaines et ancestrales appariées de ces régions et testé leur activité dans des cellules de cartilage humain. Parmi les 65,576 paires de séquences présentant une activité, 15,077 — 23 pour cent — se comportaient de manière significativement différente selon la version. La plupart des versions humaines et ancestrales se comportaient de façon similaire. Et une séquence inactive dans cet essai pourrait tout de même avoir un rôle dans un autre tissu ou à un autre stade du développement.⁠5

Une expérience complémentaire a placé des chromosomes humains et ceux de grands singes à l’intérieur des mêmes cellules de laboratoire. Les chercheurs ont fusionné des cellules humaines cultivées avec des cellules de chimpanzé ou de gorille, puis ont orienté les cellules hybrides vers un stade précoce capable de former de l’os et du cartilage. Il s’agissait de cellules hybrides, et non d’animaux hybrides. Le fait de partager le même environnement cellulaire a aidé à distinguer les effets de l’ADN régulateur voisin des différences qui apparaissent lorsque les espèces sont cultivées séparément.⁠3⁠12

Les deux approches ont mis en cause les mécanismes qui fabriquent et entretiennent la matrice extracellulaire. Dans l’analyse des cellules hybrides, 17 des 21 gènes liés aux GAG dont l’activité différait étaient moins actifs du côté humain. Ce résultat suggère des changements coordonnés dans toute une filière de production, plutôt qu’une mutation unique qui désactiverait la production de cartilage.⁠3

Une complication importante est également apparue. Le gène humain ACAN, qui code l’aggrécane, une structure à laquelle se fixent de nombreuses chaînes de GAG, s’était étendu. Les versions humaines comportaient en moyenne six répétitions supplémentaires, créant 12 sites potentiels d’attachement supplémentaires. Ces sites supplémentaires pourraient compenser la baisse de production de GAG, suggèrent les chercheurs, mais cela reste à démontrer. Un nombre accru de points d’attache ne signifie pas nécessairement que davantage de chaînes sont produites — d’où l’importance des mesures directes effectuées dans les tissus.⁠3

La diminution des GAG dans le cartilage est déjà associée à l’arthrose et à d’autres affections dégénératives. Les chercheurs avancent que la baisse observée à l’échelle de l’espèce contribue à la vulnérabilité humaine, et que les pertes s’accentuent au cours de la vie. Mais cette étude n’a pas suivi l’incidence des maladies ni calculé le risque supplémentaire d’un individu. Les grands singes peuvent eux aussi développer des maladies articulaires ; la comparaison n’oppose pas la fragilité humaine à l’immunité des grands singes.⁠3

Les raisons pour lesquelles le changement a persisté sont encore moins claires. Une hypothèse concerne le système nerveux, où les GAG contribuent à stabiliser les connexions entre les neurones : des niveaux plus faibles auraient pu prolonger la plasticité cérébrale et les possibilités d’apprentissage. Une autre relie la baisse de production à un squelette plus léger et plus élancé, compatible avec la course d’endurance. L’étude n’a évalué ni l’apprentissage ni les performances en course. Aucun de ces avantages n’a été démontré ici.⁠13

Et tout changement évolutif persistant ne constitue pas nécessairement un compromis avantageux. L’article envisage à la fois une adaptation et un relâchement de la sélection négative — autrement dit, la possibilité que les contraintes s’opposant à une baisse de production se soient affaiblies. Il serait donc prématuré d’affirmer que la sélection naturelle a échangé des articulations en bonne santé contre l’intelligence ou l’endurance.⁠3

Pour les patients, la limite est tout aussi claire. Les injections contenant des GAG sont déjà utilisées dans la prise en charge de l’arthrose, mais il ne s’agissait pas d’un essai thérapeutique et l’étude n’a pas établi que des injections plus précoces préviennent le handicap. Elle n’a produit ni nouveau test de dépistage validé, ni protocole préventif, ni thérapie génique. Dans son entretien avec le Jerusalem Post, Gokhman a averti : « Mais nous sommes encore loin de pouvoir l’utiliser pour la thérapie génique. »⁠1⁠3

Ces travaux offrent aux chercheurs un mécanisme biologique plus concret et des cibles potentielles à étudier. La question de savoir si une modification de ces mécanismes pourrait préserver la mobilité sans danger reste sans réponse. Cette découverte n’est pas un remède aux douleurs articulaires ; elle propose une explication mieux étayée, qu’il reste à tester.