Une équipe de recherche crée des souris qui reflètent mieux la variation génétique humaine

La grande majorité de la façon dont nous comprenons la maladie humaine et tentons de la guérir découle de souris génétiquement façonnées pour être des reproductrices prolifiques, dociles et faciles à manipuler – autant de qualités qui en ont fait l’outil préféré de la recherche biomédicale à grande échelle. Cependant, cette sélection imposée par l’homme de ces traits comportementaux et reproductifs a un coût élevé. En éliminant les traits indésirables chez la souris de laboratoire hautement standardisée, les chercheurs ont également imposé des contraintes invisibles sur ce qu'il est possible de connaître et d'apprendre d'eux.

Beth Dumont, biologiste évolutionniste au Jackson Laboratory, et ses collègues cherchent à remédier à cette situation. En collectant des souris dans leurs habitats naturels, dans les champs, les granges et les forêts, ainsi que dans des niches écologiques divergentes (climats polaires, tropicaux et arides) en Amérique du Nord et du Sud, Dumont et ses collègues ont développé 10 nouvelles souches de souris de recherche de qualité laboratoire dotées de génomes. rempli d'informations qui avaient été supprimées des souris classiques.

Ces nouvelles souches de souris, détaillées récemment dans Génétique PLoS, constituera une nouvelle ressource importante pour les chercheurs du monde entier. Leurs génomes introduisent des millions de nouvelles variantes génétiques par rapport aux souches pures classiques, y compris des versions prédites d'un gène qui, en moyenne, diminuent la condition physique de l'organisme qui le porte, et des variantes structurelles couvrant plusieurs gènes, y compris la perte d'ADN, la duplication d'ADN. , et des chromosomes détachés qui se rattachent dans la direction opposée – tous des profils génétiques qui reflètent mieux la variation génétique humaine.

“Depuis le début des années 1900, nous avons activement supprimé de nombreuses informations génétiques des souris de laboratoire qui sont incroyablement pertinentes pour la santé humaine”, a déclaré Dumont. “Nous avons mis en évidence des traits liés à l'anxiété, à l'agressivité et à l'infertilité, par exemple, et cela signifie que nous passons à côté d'une richesse de recherches biomédicales potentiellement transformatrices, ce qui rend beaucoup plus difficile la détermination de l'efficacité avec laquelle de nouveaux traitements ou produits pharmaceutiques seront efficaces.” travailler chez l'homme.”

Dumont et son collègue, le professeur Michael W. Nachman de l'Université de Californie à Berkeley, ainsi que des équipes d'étudiants diplômés se sont mis au travail. Ils ont collecté – avec quelques difficultés – des souris sauvages dans cinq endroits au Canada, aux États-Unis et au Brésil. Ces souris sauvages, qui appartenaient toutes à une seule sous-espèce de souris (M. musculus domesticus ; importante car elles peuvent toutes se croiser, ce qui n'est pas nécessairement le cas de toutes les souris génétiquement diverses) étaient très différentes des souris de laboratoire, ayant subi des pressions adaptatives pour survivre. et s'épanouir dans leurs environnements respectifs.

Par exemple, les souris du Canada étaient plus grosses et avaient une activité métabolique élevée pour rester au chaud dans un climat plus froid ; les souris du Brésil étaient plus petites et leur métabolisme était radicalement différent, ce qui indique que les souris collectées au Brésil étaient particulièrement adaptées à un climat chaud.

Dumont, Nachman et leurs collègues ont méticuleusement consanguinité ces souris pendant 20 générations pour éliminer les gènes délétères tout en imposant une sélection très minimale pour un comportement docile et/ou un rendement reproductif. Dumont a ensuite dérivé ces souris via FIV pour empêcher l'introduction d'agents pathogènes sauvages, les rendant désormais adaptées à une utilisation en laboratoire, si vous pouvez les attraper. Les nouvelles variétés sont également nettement plus fougueuses.

“Ils sont rapides et ils ne veulent pas que vous les reteniez”, a déclaré Dumont. “Je n'ai pas été mordu, mais travailler avec eux nécessite des réflexes rapides.”

Les souches de laboratoire d'origine sauvage ont montré des variations dans les traits phénotypiques au-delà de la taille et de la vitesse. L’introduction de millions de variantes génétiques a permis de capturer de grandes variations dans de nombreux domaines biologiques. Leurs traits biochimiques, neurocomportementaux, physiologiques, morphologiques et métaboliques différaient beaucoup plus largement que ceux des souris de laboratoire consanguines, modélisant avec plus de précision la base génétique complexe des phénotypes humains liés aux maladies.

“Exploiter les souches sauvages a le potentiel d'établir une suite puissante de ressources pour la modélisation des caractéristiques humaines et des maladies, permettant des découvertes importantes dans presque tous les domaines pathologiques”, a déclaré Dumont. “À mesure que les chercheurs commenceront à le reconnaître, nous constaterons un intérêt croissant pour les souris de laboratoire d'origine sauvage.”