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La science. Comment le poisson zèbre est devenu une souris de laboratoire


Connaissez-vous le croco-lion ? C’est un animal très, très méchant, qui a une tête de lion d’un côté et une tête de crocodile de l’autre.

– Mais alors, comment fait-il ses affaires ?

– Eh bien, justement, il ne peut pas ! C’est pourquoi il est très, très méchant ! »

Ce dialogue est une plaisanterie, bien sûr, mais il met en lumière un animal qui a des caractéristiques communes à d’autres animaux ou objets. C’est le cas du chien-loup, du requin marteau ou du poisson zèbre.

Cette dernière vient de faire l’objet d’une publication dans la revue « Nature Genetics » (1). Son atlas génétique complet vient d’être rendu public et cela aidera les chercheurs en médecine et en sciences de la vie du monde entier à élargir les possibilités de recherche. Car la particularité du poisson zèbre n’est pas seulement d’avoir un corps rayé comme un zèbre, équipé de nageoires comme un poisson…

Il est possible de rendre le poisson zèbre transparent

Le poisson zèbre est utilisé comme vertébré modèle dans plus de 1 200 laboratoires du monde entier pour des études sur la fonction des organismes, des cellules et des gènes impliqués dans le développement, la régénération, le comportement, la toxicologie et la modélisation des maladies .

Car ce petit poisson a l’avantage d’être facile à élever et d’avoir des embryons uniformes et transparents qui se développent en dehors de la femelle. De plus, il est possible de rendre le poisson zèbre transparent à l’âge adulte grâce à une mutation génétique. Ainsi, il n’y a pas besoin de dissection ou de méthodes invasives pour observer les effets dans le corps du poisson.

De plus, le génie génétique permet de modifier ce poisson à volonté en fonction de ce que l’on souhaite étudier : molécules, stades de développement, organes, etc. Enfin, le poisson zèbre possède des propriétés régénératrices inhabituelles qui intéressent beaucoup les chercheurs, en somme , c’est un cobaye idéal pour comprendre et tester tout un tas de choses. De plus, l’animal a permis de nombreuses découvertes en génétique.

Un catalogue de 140 000 régions d’ADN

Mais, avec la publication de « Nature Genetics », les scientifiques espèrent que la recherche ira encore plus loin. « L’atlas proposé aidera les chercheurs à mieux étudier les conditions de divers types de cancer (par exemple, le cancer de la peau), les maladies cardiaques et les maladies du vieillissement », expliquent les scientifiques dans la revue.

Pour réaliser cet atlas génétique, pas moins de 27 laboratoires ont travaillé ensemble. Ils ont, ensemble, réalisé un travail colossal qui a consisté à annoter, de manière fonctionnelle, le génome en développement du poisson zèbre, collecter toutes les données génomiques publiées et en produire de nouvelles, standardiser ces données, créer et maintenir un centre de coordination des données pour l’accumulation et le téléchargement continus de données génomiques sur le poisson zèbre, générant un hub qui permet la visualisation avec des navigateurs de génome courants.

Leurs travaux ont abouti à la mise à disposition d’un catalogue de 140 000 régions d’ADN impliquées dans la régulation de l’expression des gènes chez le poisson zèbre. « Cette étude s’appuie sur des milliers d’échantillons (exactement 1 802 avec des millions de points de données chacun) et fournit l’image la plus large des régions d’ADN candidates pour la sélection transgénique et la recherche sur le développement et la génétique. maladies », poursuivent les auteurs.

Détrôner la reine des labos ?

L’article détaille les éléments d’ADN impliqués dans plusieurs étapes du développement embryonnaire et améliore la compréhension de l’équivalence génétique entre le poisson zèbre et la souris, alors les scientifiques se mettent à rêver…

En effet, grâce à leur atlas, le poisson zèbre ne pourrait-il pas détrôner la souris blanche, le mammifère reine des labos ? Reste que la cartographie proposée, elle-même en libre accès, témoigne de la manière dont une initiative collaborative internationale peut avoir un impact au profit d’une communauté de chercheurs. Grâce à la disponibilité de l’atlas, les scientifiques pourront utiliser les informations génétiques du poisson zèbre pour leurs futures études.

« Avec notre nouveau catalogue, nous nous rapprochons d’une carte entièrement réalisée à partir de laquelle le génome humain peut être superposé », conclut l’article. Ce type d’activité permettra aux chercheurs du monde entier de tester de nouveaux traitements, de nouveaux médicaments et de mieux comprendre les maladies humaines et animales.

(1) « Atlas multiomique avec stratification fonctionnelle et dynamique de développement des éléments cis-régulateurs du poisson zèbre ». « Nature Genetics », juillet 2022.

Quel modèle animal pour étudier l’homme ?

Selon le ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation, en 2019, les animaux les plus utilisés dans les laboratoires de recherche étaient les souris (61%), puis les poissons zèbres (12%), les rats (9%), les lapins (7%), les chiens et les chats (0,31%) et enfin les primates (0,18%).

Il existe de nombreux modèles animaux pour étudier l’impact d’un médicament ou d’une transformation génétique sur l’organisme. Est-il cependant possible d’extrapoler les résultats obtenus avec un animal à l’homme ? Bien sûr que non. Mais, même avec le développement des modèles numériques, des simulations pharmacologiques, les modèles animaux restent d’actualité. En 2010, un atelier de la Commission européenne intitulé « Les souris sont-elles des modèles pertinents pour l’étude des maladies humaines ? ont réaffirmé que, malgré les essais pharmacologiques chez l’homme, les modèles murins restent irremplaçables dans les études précliniques. Mais il ne précise pas si les modèles aquatiques peuvent remplacer les souris… A suivre.

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