Les cobayes zébrés et le prix Nobel 2021

Les alevins zébrés sont donc aussi populaires que les guppys et autres vivipares, même si le nombre de leurs descendants dans l'aquarium communautaire n'est pas comparable. En tant qu'habitants d'aquarium remuants et agiles, ces petits camarades font certainement battre le cœur de chacun. Il n'existe pas seulement la variante à nageoires courtes, mais aussi la variante à queue voilée et même en design léopard, ce petit gars convainc en un clin d'œil. Tout d'abord, il est très facile à entretenir et à maintenir. De plus, les barbus zébrés sont relativement résistants (ce qui ne signifie pas pour autant qu'ils doivent être négligés) et pardonnent sans problème l'un ou l'autre faux pas, surtout dans les premiers temps. Grâce à son caractère vif, il peut être associé à d'autres poissons et, avec un peu de travail manuel, être reproduit.

Même si ce poisson zèbre est devenu un élément incontournable de la recherche depuis les années 1960, lorsqu'il s'est avéré être un organisme modèle presque parfait, peu de gens connaissent aujourd'hui son statut de héros. Vers le milieu des années 80, les premiers poissons homozygotes ont vu le jour, posant ainsi les bases d'une meilleure compréhension de la génétique. Pour ce faire, ils ont inclus des alevins d'ours zébrés avec des copies de gènes identiques. Il n'est donc pas étonnant que ces super-poissons rayés aient soudain fait une percée scientifique et qu'ils soient désormais en deuxième position, juste après le modèle de la souris. Mais le poisson-zèbre n'est pas le seul à servir la science : le médaka, qui fait de plus en plus d'adeptes depuis quelques années, est également très prisé en tant que "rat de laboratoire flottant". Ces deux-là en particulier se sont rapidement retrouvés au centre de l'attention des chercheurs et ont nagé avec succès sous le microscope. Le KIT de Karlsruhe en particulier, mais aussi le grand domaine de recherche de l'Institut Max Planck à l'Institut de toxicologie et de génétique, ne peuvent plus se passer de ces deux carpophages.

Ce n'est certainement pas un secret que le poisson-zèbre se distingue déjà considérablement de l'homme d'un point de vue purement visuel. Mais ce qui est intéressant, c'est de regarder la génétique: ici, ce sont les valeurs intérieures qui comptent. Environ 70% des gènes des poissons ressemblent aux nôtres. Et 80% d'entre eux sont liés à des maladies humaines, ce qui explique pourquoi le petit poisson zèbre est un favori de la recherche en médecine humaine. Le fait qu'il puisse être maintenu en nombre relativement important dans un espace réduit par rapport aux rongeurs, qu'il soit extrêmement pacifique et qu'il se reproduise assez facilement, lui confère des points supplémentaires. Plus que les poissons eux-mêmes, ce sont surtout leurs œufs et leurs larves qui présentent un intérêt particulier.

La recherche sur l'épigénétique, en particulier, révèle presque chaque jour de nouvelles informations. L'idée d'étudier et d'influencer activement les gènes est presque un vieux serpent de mer dans les milieux scientifiques, sur lequel certains se sont déjà cassé les dents. Compte tenu de l'augmentation rapide de diverses maladies, il suffit de penser qu'un Allemand sur deux est atteint d'un cancer au moins une fois dans sa vie ( !), il existe un intérêt accru pour une meilleure compréhension du plan de construction humain. C'est surtout la méthode CRISPR/Cas, qui a été récompensée par le prix Nobel en 2021, qui a permis de faire la lumière sur ce sujet. Elle constitue un facteur clé pour la recherche sur le cancer. La méthode CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) suit des parties d'ADN répétitives, appelées "répétitions", qui produisent la clé décisive pour la création d'organismes modifiables et influençables par génie génétique. Il est ainsi possible de provoquer délibérément des mutations afin de découvrir si et comment les gènes peuvent être "allumés et éteints", pour ainsi dire comme des interrupteurs, afin d'influencer une maladie et, dans le cas idéal, de la "désactiver". En théorie, on peut s'imaginer que l'édition du génome, c'est-à-dire la programmation des gènes, est un logiciel informatique qui permet d'élever un nombre illimité de poissons présentant des caractéristiques bien précises, au lieu d'espérer que, de temps en temps, quelques-uns présenteront une certaine mutation par hasard.

Avec un taux d'œufs tout à fait respectable de 250-300 par semaine, le poisson-cerf-volant est très productif. Les premières larves éclosent dès 48 heures et les jeunes peuvent déjà se reproduire à l'âge de 6 semaines. Si l'on compare par exemple avec un embryon humain, qui a besoin d'à peine 4 semaines pour une étape de développement, le poisson zèbre le dépasse de loin avec ses 24 heures. Les embryons de poissons réagissent fortement à leur environnement et en absorbent également des substances, de sorte qu'il est très facile d'analyser les processus de modification du patrimoine génétique en ajoutant les substances les plus diverses. De même, il est très facile de déterminer la toxicité de différentes substances ou les éventuels effets secondaires de médicaments. En fonction de la mutation précédente, il est ainsi possible d'influencer directement l'"interrupteur" génétique. Mais comme les larves de poisson sont vraiment minuscules et n'ont besoin que de quelques millilitres pour survivre, il est très avantageux qu'elles occupent peu d'espace, de sorte que plusieurs tests peuvent avoir lieu en même temps.

De cette manière, le chouchou de l'aquariophilie aux rayures grises, qui tourne en rond sous l'éclairage, a déjà pu donner l'un ou l'autre coup de maître. Le MPI pour la recherche sur le cœur et les poumons à Bad Nauheim a par exemple constaté que les cobayes zèbres sont capables de régénérer eux-mêmes des cellules cardiaques endommagées. Les patients victimes d'un infarctus du myocarde devraient y trouver un véritable soulagement. Mais le gène cloche, quasiment la centrale de commande des vaisseaux sanguins et quasiment identique chez l'homme, promet également un grand potentiel en chirurgie vasculaire. La capacité d'autoguérison des cobayes zèbres est tout simplement étonnante : ils sont capables de guérir presque complètement des tissus endommagés en très peu de temps. Quiconque a déjà eu des poissons zèbres avec des nageoires en lambeaux dans un aquarium connaît l'étonnante capacité de régénération de ces petits camarades aux dents minuscules. Transposer ce fait à la recherche humaine serait un véritable blockbuster. Mais ce n'est pas seulement dans la recherche sur le cancer ou la cardiologie que l'on ne peut plus se passer de ce superbe petit poisson, mais aussi dans d'autres domaines comme la dermatologie et même la robotique.