Une équipe de chercheurs de l’Université d’État du Michigan a découvert un ensemble de méthodes qui ont permis la première édition réussie du génome basée sur CRISPR chez les rats du Nil.
L’étude, publié dans Biologie BMCest le premier à avoir réussi à modifier le génome des rats du Nil. En tant que rongeurs diurnes, les rats du Nil ont des habitudes de sommeil/éveil similaires à celles des humains, ce qui pourrait être avantageux dans la recherche préclinique ou translationnelle.
Actuellement, la recherche préclinique repose essentiellement sur des souris de laboratoire, des rongeurs nocturnes qui sont actifs la nuit et dorment le jour. En raison de ces différents rythmes de sommeil, les mammifères diurnes et nocturnes ont évolué différemment, notamment en ayant un câblage distinct des circuits neuronaux et des réseaux de régulation des gènes.
« Les différences entre les mammifères diurnes et nocturnes présentent un défaut de traduction important lors de l’application des résultats de recherche obtenus à partir de souris à l’homme. De nombreux agents thérapeutiques tels que les neuroprotecteurs, dont l’efficacité a été prouvée dans des modèles d’ischémie cérébrale chez la souris ou le rat, ont échoué dans les essais cliniques sur les accidents vasculaires cérébraux chez l’homme, et de plus en plus de preuves suggèrent que les différences nocturnes et diurnes sont à l’origine de ces échecs », a déclaré Lily Yanco-auteur de l’étude et professeur au département de psychologie de l’MSU.
Katrina Linning-Duffy et Jiaming Shi, également co-auteurs de la recherche, travaillent dans le laboratoire de Yan.
Parce que les différences entre les animaux diurnes et nocturnes sont complexes, les chercheurs pensent qu’un modèle diurne est essentiel pour démêler la relation entre les gènes et les comportements qui sont pertinents pour la santé et la maladie humaines.
La méthode développée comprend un protocole de superovulation qui peut produire près de 30 ovules par femelle. Ils ont également développé des protocoles de culture et de manipulation d’embryons in vitro (à l’extérieur du corps) et in vivo (dans le corps vivant) de ciblage génétique à l’aide des méthodes GONAD (édition du génome par administration d’acides nucléiques oviductaux).
La colonie de rats du Nil est une ressource unique disponible à la MSU. Grâce aux efforts conjoints des départements de psychologie et de biologie intégrative et du centre d’édition transgénique et génomique, une colonie de rats du Nil a été établie sur le campus en 1993.
Les projets de recherche de la MSU impliquant des rats du Nil sont financés en continu depuis plus de 30 ans. Les animaux de la colonie de rats du Nil de la MSU ont été partagés avec plus de 20 laboratoires de recherche aux États-Unis, au Canada, en Belgique, en Chine et au Japon qui étudient des sujets tels que les rythmes circadiens et le sommeil, l’humeur et la cognition, la fonction immunitaire, les syndromes métaboliques et la biologie évolutive.
Huirong Xie est le directeur du programme d’édition transgénique et génomique de l’MSU.
« Nous espérons que les rats du Nil deviendront un jour un modèle alternatif de mammifère pour étudier le rôle des gènes dans tout processus biologique, en particulier dans lequel le chronotype (diurne ou nocturne) est une variable biologique essentielle », a déclaré Yan. « Cette étude constituera une première étape essentielle vers cet objectif ambitieux. »
Plus d’informations :
Huirong Xie et al, Édition du génome basée sur CRISPR d’un rongeur diurne, le rat du Nil (Arvicanthis niloticus), Biologie BMC (2024). DOI : 10.1186/s12915-024-01943-9