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Des moustiques mutants contre le paludisme
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Des moustiques mutants contre le paludisme

Grâce à une manipulation génétique, une équipe britannique vient de réussir à faire disparaître en laboratoire toute une population de moustiques responsables de la transmission du paludisme. Elle a utilisé une technique qui permet de modifier l'ADN des insectes - par exemple, pour les rendre stériles -et de transmettre cette mutation de génération en génération.

Mettre une colonie de moustiques K.-O. ! Un rêve pour les populations frappées par le paludisme, la dengue, le chikungunya ou le virus Zika. Pour y parvenir, les biologistes fourbissent leurs armes. Après les agents chimiques, voici l'ère des moustiques mutants. Grâce aux progrès de la génétique, il est possible de modifier l'ADN de ces insectes pour les rendre infertiles ou pour empêcher leur infection par un agent pathogène. Et, surtout, des équipes ont réussi à faire en sorte qu'une mutation induite sur quelques spécimens se propage, au fil des générations, à toute une colonie de moustiques en cage. Les spécialistes parlent de forçage génétique ou gene drive. La technique a été mise au point en 2015. Jusque-là, des biologistes avaient apporté des preuves de sa faisabilité chez les moustiques, mais aucun n'avait réussi à les éliminer totalement en laboratoire.

Pour la première fois cette année, l'une des équipes pionnières, celle d'Andrea Crisanti et de Tony Nolan, à l'Imperial College de Londres, y est parvenue. Après avoir fait cohabiter 300 femelles d'Anopheles gambiae, l'une des espèces responsables de la propagation du paludisme en Afrique, et 300 mâles, dont la moitié a été génétiquement modifiée, la population s'est éteinte en sept générations dans une cage, et onze dans une autre.

L'équipe londonienne et celle d'Anthony James, à l'université de Californie à Irvine, se sont intéressées au forçage génétique dans les années 2000. La mise au point, en 2012, des ciseaux génétiques CRISPR-Cas9 a rendu cette technique accessible. Les équipes ont conçu une boîte à outils génétique capable de se transmettre de génération en génération et d'intégrer la mutation voulue à chaque individu. Cette boîte à outils, ou cassette gene drive, se compose d'une molécule capable de couper l'ADN, l'enzyme Cas9, d'une molécule qui va guider Cas9 à l'endroit choisi sur l'ADN et d'un gène synthétique qui apportera les caractéristiques choisies. « La cassette gene drive se comporte comme un élément égoïste, puisqu'elle provoque une cassure dans les chromosomes naturels qu'elle rencontre à l'occasion des fécondations, explique Éric Marois, qui travaille sur cette technique à l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire (CNRS, Inserm, université de Strasbourg). Ces chromosomes se réparent généralement en recopiant cette cassette égoïste pour "boucher la cassure", mais ils ne savent pas qu'un élément artificiel se trouve à l'endroit même de la cassure sur le chromosome homologue transgénique qu'ils utilisent comme matrice de réparation. » Cette boîte à outils moléculaire fait ainsi du « copier-coller » génétique à la chaîne...

Le gène doublesex

Dans leur expérimentation, Andrea Crisanti et Tony Nolan ont ciblé un gène d'Anopheles gambiae appelé doublesex. Lors du développement embryonnaire, il est impliqué dans la différenciation sexuelle du moustique. Même si tous les mécanismes moléculaires en jeu n'ont pas encore été élucidés, les biologistes ont déterminé que, lorsque l'embryon est un mâle, le gène doublesex code un certain type de protéines, et que, lorsque c'est une femelle, le gène code un autre type de protéines. Dans ce gène qui comprend plusieurs milliers de nucléotides, ils ont découvert qu'une séquence beaucoup plus courte peut être coupée et remplacée de façon à obtenir des femelles stériles. Les mâles porteurs de ce gène modifié ne montrent aucun changement, pas plus que les femelles avec une seule copie de ce gène. Mais les femelles avec deux copies du gène modifié ont des caractéristiques à la fois masculines et féminines, et ne peuvent pas pondre.

En ciblant le gène doublesex, les biologistes ne modifient pas les capacités de reproduction des mâles, qui peuvent ainsi transmettre la mutation avec la cassette gene drive à leur descendance. Lors de la fécondation, la copie du gène doublesex paternel corrige la copie maternelle. L'embryon, qu'il soit mâle ou femelle, est systématiquement porteur de deux copies du gène doublesex muté. Ainsi, au fil des générations, les femelles d'une population sont de plus en plus nombreuses à être stériles. Jusqu'au moment où la reproduction n'est plus possible. La population de moustiques est alors éliminée. « Contrairement à de précédentes expériences, la transmission de la mutation n'a pas rencontré de résistance. La séquence génétique qui est ciblée semble très stable, très conservée. Elle ne présente pas de polymorphismes qui pourraient bloquer le fonctionnement de la cassette gene drive », explique Éric Marois.

Dans les expériences de Tony Nolan et Andrea Crisanti, la transmission s'est produite à 100 %. « Ces résultats confirment que le forçage génétique peut être efficace contre le paludisme, a estimé Andrea Crisanti, lors de la publication de ces résultats. Il reste encore beaucoup à faire, à la fois pour tester la technologie dans des laboratoires plus importants et pour évaluer la faisabilité d'une telle intervention dans des pays concernés ». Selon le biologiste, il faudrait attendre cinq à dix ans avant d'envisager de tester le forçage génétique en milieu naturel. Ces résultats réalisés en laboratoire pourraient-ils être obtenus dans la nature ? Pour Éric Marois, il est difficile de prédire, dans des populations un million de fois plus nombreuses que celles testées dans les cages, si la cassette gene drive ne se heurtera pas à des polymorphismes qui permettraient une résistance dans des populations sauvages de moustiques. Et est-ce qu'elle ne pourrait pas être transmise à d'autres espèces de moustiques non ciblées ? Le biologiste Kevin Esvelt, à la tête de l'équipe Sculpting Evolution, à l'Institut technologique du Massachusetts, avertit que « le fait que la séquence cible du gène doublesex soit hautement conservée signifie qu'elle pourrait être présente dans le génome d'autres espèces de moustiques. La cassette gene drive pourrait alors se répandre dans des espèces de moustiques non ciblées, s'il y a des croisements. » En outre, que se passera-t-il chez les espèces qui se nourrissent de moustiques ? Face à ces questions, Éric Marois privilégie une autre stratégie : utiliser le forçage génétique pour transmettre une mutation empêchant le moustique de devenir un vecteur d'agent pathogène, tel Plasmodium falciparum, le parasite responsable du paludisme.

Enfin, les populations humaines touchées par les infections transmises par les moustiques sont-elles prêtes à subir des lâchers de moustiques génétiquement modifiés porteurs de la cassette gene drive ? En août dernier, l'Autorité nationale de biosécurité du Burkina Faso a autorisé le lâcher de 10 000 moustiques Anopheles génétiquement modifiés autour du village de Pala, dans la région Ouest du pays, dans le cadre du programme Target Malaria financé par la Fondation Bill et Melinda Gates. Il s'agit de mâles porteurs d'une mutation qui empêche le développement des larves. Mais cette mutation ne se répandant pas, il n'y a pas de forçage génétique.


Source : La Recherche
Crédit : Andrew Hammond

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Des moustiques mutants contre le paludisme

Grâce à une manipulation génétique, une équipe britannique vient de réussir à faire disparaître en laboratoire toute une population de moustiques responsables de la transmission du paludisme. Elle a utilisé une technique qui permet de modifier l'ADN des insectes - par exemple, pour les rendre stériles -et de transmettre cette mutation de génération en génération.

Mettre une colonie de moustiques K.-O. ! Un rêve pour les populations frappées par le paludisme, la dengue, le chikungunya ou le virus Zika. Pour y parvenir, les biologistes fourbissent leurs armes. Après les agents chimiques, voici l'ère des moustiques mutants. Grâce aux progrès de la génétique, il est possible de modifier l'ADN de ces insectes pour les rendre infertiles ou pour empêcher leur infection par un agent pathogène. Et, surtout, des équipes ont réussi à faire en sorte qu'une mutation induite sur quelques spécimens se propage, au fil des générations, à toute une colonie de moustiques en cage. Les spécialistes parlent de forçage génétique ou gene drive. La technique a été mise au point en 2015. Jusque-là, des biologistes avaient apporté des preuves de sa faisabilité chez les moustiques, mais aucun n'avait réussi à les éliminer totalement en laboratoire.

Pour la première fois cette année, l'une des équipes pionnières, celle d'Andrea Crisanti et de Tony Nolan, à l'Imperial College de Londres, y est parvenue. Après avoir fait cohabiter 300 femelles d'Anopheles gambiae, l'une des espèces responsables de la propagation du paludisme en Afrique, et 300 mâles, dont la moitié a été génétiquement modifiée, la population s'est éteinte en sept générations dans une cage, et onze dans une autre.

L'équipe londonienne et celle d'Anthony James, à l'université de Californie à Irvine, se sont intéressées au forçage génétique dans les années 2000. La mise au point, en 2012, des ciseaux génétiques CRISPR-Cas9 a rendu cette technique accessible. Les équipes ont conçu une boîte à outils génétique capable de se transmettre de génération en génération et d'intégrer la mutation voulue à chaque individu. Cette boîte à outils, ou cassette gene drive, se compose d'une molécule capable de couper l'ADN, l'enzyme Cas9, d'une molécule qui va guider Cas9 à l'endroit choisi sur l'ADN et d'un gène synthétique qui apportera les caractéristiques choisies. « La cassette gene drive se comporte comme un élément égoïste, puisqu'elle provoque une cassure dans les chromosomes naturels qu'elle rencontre à l'occasion des fécondations, explique Éric Marois, qui travaille sur cette technique à l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire (CNRS, Inserm, université de Strasbourg). Ces chromosomes se réparent généralement en recopiant cette cassette égoïste pour "boucher la cassure", mais ils ne savent pas qu'un élément artificiel se trouve à l'endroit même de la cassure sur le chromosome homologue transgénique qu'ils utilisent comme matrice de réparation. » Cette boîte à outils moléculaire fait ainsi du « copier-coller » génétique à la chaîne...

Le gène doublesex

Dans leur expérimentation, Andrea Crisanti et Tony Nolan ont ciblé un gène d'Anopheles gambiae appelé doublesex. Lors du développement embryonnaire, il est impliqué dans la différenciation sexuelle du moustique. Même si tous les mécanismes moléculaires en jeu n'ont pas encore été élucidés, les biologistes ont déterminé que, lorsque l'embryon est un mâle, le gène doublesex code un certain type de protéines, et que, lorsque c'est une femelle, le gène code un autre type de protéines. Dans ce gène qui comprend plusieurs milliers de nucléotides, ils ont découvert qu'une séquence beaucoup plus courte peut être coupée et remplacée de façon à obtenir des femelles stériles. Les mâles porteurs de ce gène modifié ne montrent aucun changement, pas plus que les femelles avec une seule copie de ce gène. Mais les femelles avec deux copies du gène modifié ont des caractéristiques à la fois masculines et féminines, et ne peuvent pas pondre.

En ciblant le gène doublesex, les biologistes ne modifient pas les capacités de reproduction des mâles, qui peuvent ainsi transmettre la mutation avec la cassette gene drive à leur descendance. Lors de la fécondation, la copie du gène doublesex paternel corrige la copie maternelle. L'embryon, qu'il soit mâle ou femelle, est systématiquement porteur de deux copies du gène doublesex muté. Ainsi, au fil des générations, les femelles d'une population sont de plus en plus nombreuses à être stériles. Jusqu'au moment où la reproduction n'est plus possible. La population de moustiques est alors éliminée. « Contrairement à de précédentes expériences, la transmission de la mutation n'a pas rencontré de résistance. La séquence génétique qui est ciblée semble très stable, très conservée. Elle ne présente pas de polymorphismes qui pourraient bloquer le fonctionnement de la cassette gene drive », explique Éric Marois.

Dans les expériences de Tony Nolan et Andrea Crisanti, la transmission s'est produite à 100 %. « Ces résultats confirment que le forçage génétique peut être efficace contre le paludisme, a estimé Andrea Crisanti, lors de la publication de ces résultats. Il reste encore beaucoup à faire, à la fois pour tester la technologie dans des laboratoires plus importants et pour évaluer la faisabilité d'une telle intervention dans des pays concernés ». Selon le biologiste, il faudrait attendre cinq à dix ans avant d'envisager de tester le forçage génétique en milieu naturel. Ces résultats réalisés en laboratoire pourraient-ils être obtenus dans la nature ? Pour Éric Marois, il est difficile de prédire, dans des populations un million de fois plus nombreuses que celles testées dans les cages, si la cassette gene drive ne se heurtera pas à des polymorphismes qui permettraient une résistance dans des populations sauvages de moustiques. Et est-ce qu'elle ne pourrait pas être transmise à d'autres espèces de moustiques non ciblées ? Le biologiste Kevin Esvelt, à la tête de l'équipe Sculpting Evolution, à l'Institut technologique du Massachusetts, avertit que « le fait que la séquence cible du gène doublesex soit hautement conservée signifie qu'elle pourrait être présente dans le génome d'autres espèces de moustiques. La cassette gene drive pourrait alors se répandre dans des espèces de moustiques non ciblées, s'il y a des croisements. » En outre, que se passera-t-il chez les espèces qui se nourrissent de moustiques ? Face à ces questions, Éric Marois privilégie une autre stratégie : utiliser le forçage génétique pour transmettre une mutation empêchant le moustique de devenir un vecteur d'agent pathogène, tel Plasmodium falciparum, le parasite responsable du paludisme.

Enfin, les populations humaines touchées par les infections transmises par les moustiques sont-elles prêtes à subir des lâchers de moustiques génétiquement modifiés porteurs de la cassette gene drive ? En août dernier, l'Autorité nationale de biosécurité du Burkina Faso a autorisé le lâcher de 10 000 moustiques Anopheles génétiquement modifiés autour du village de Pala, dans la région Ouest du pays, dans le cadre du programme Target Malaria financé par la Fondation Bill et Melinda Gates. Il s'agit de mâles porteurs d'une mutation qui empêche le développement des larves. Mais cette mutation ne se répandant pas, il n'y a pas de forçage génétique.


Source : La Recherche
Crédit : Andrew Hammond

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

03 - Allier

17 avril

ATELIER VANNERIE SPÉCIAL ENFANT

Cet atelier sera animé par Louise Jaquet et Vincent Schaming, vanniers professionnels. Cette animation est proposée aux enfant à partir de 6 ans. Les enfants réaliseront des décorations en osier comme par exemple des poissons d'avril !

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


Du 1er juin au 30 septembre

EXPOSITION
"HALTE AUX ENVAHISSEURS"

Découvrez les espèces exotiques envahissantes installées sur le trrritoire de Montluçon Communauté. Des conseils sont également donnés pour les identifier et éviter leur propagation.

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


07 - Ardèche

Du 17 mai au 11 octobre

CANOE KAYAK EN ARDECHE

Canoë Kayak 07 propose cette saison des journées découvertes permettant de découvrir cette activité gratuitement.
Les 17 et 24 mai, 7, 14, 21, 28 juin, 5 juillet, 30 aout, 6, 13, 20, 27 septembre et 4, 11 octobre.
Mini-descente du pont d’Arc, 8 km, le matin à 9h à AM à 15h, sur réservation au 04 75 37 17 79 ou par email : charmasson.yves@wanadoo.fr

Canoë Kayak 07
Quartier de Châmes
07150 Vallon Pont d’Arc
04 75 88 03 06
www.canoekayak07.com


11 - Aude

Le 5 mai

CONCERT
UXLO BRIGA

Le chant des roches : un trio à quatre, Uxlo Briga, présente son premier concert audioscopique. Dimanche 5 mai à 17h. Gratuit.

Musée du Quercorb
16 rue Barry du Lion
11230 Puivert
09 67 27 81 51
www.museequercorb.com


2 juin

CONCERT
CANTO-LOU Chants occitans

Chœur mixte, Canto-Lou interprète les chants traditionnels du Languedoc, dans une expression rustique. Dimanche 2 juin. Gratuit.

Musée du Quercorb
16 rue Barry du Lion
11230 Puivert
09 67 27 81 51
www.museequercorb.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des Sciences
Parc de l’Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Du 5 avril au 17 novembre
EXPOSITION
"NATURE INCOGNITO" : la face cachée des villes

Vous me reconnaissez ? Je fais partie des millions d’espèces sauvages, animales ou végétales qui vivent dans les villes, tout près de chez nous et qui, pour la plupart, demeurent « Incognito » !
La nouvelle exposition du Jardin des sciences & Biodiversité vous invite à voir la ville autrement

Le Jardin des Sciences
Parc de l’Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


37 - Indre-et-Loire

Du 2 mai au 2 septembre

EXPOSITIONS
"1519, LA MORT DE LÉONARD DE VINCI"
La naissance d’un mythe » dans les collections de la Bibliothèque Nationale de France.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


50 - Manche

Du 9 février au 2 juin

EXPOSITION
"FABULEUX OUTILS DE JARDIN"

Guillaume Pellerin a rassemblé pendant plus de 40 ans dans son jardin botanique de Vauville une très grande collection d’outils de jardin anciens. Cette exposition vous dévoile tous les secrets d’une culture aussi ancienne que l’humanité, à travers les outils classés selon leur fonction, de la préparation du sol à la plantation, l’arrosage ou encore la récolte. Gratuit.

Le Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


62 - Pas-de-Calais

Du 18 mai au 12 juin

FESTIVAL DE L’ARBRE ET DES CHEMINS RURAUX

Les Hauts-de-France mettent à l'honneur leurs forêts, bois et massifs à travers un programme foisonnant de sorties nature et d'animations portées par des associations, des entreprises, des habitants... En famille ou entre amis, vivez au rythme du Festival de l'arbre et des chemins ruraux.

Moulin Musée Wintenberger
Place du Château
62270 Frévent
06 33 65 26 06 / 07 89 81 25 93
www.villedefrevent.com

Lieux:

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