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Des moustiques mutants contre le paludisme
Actualités

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

Des moustiques mutants contre le paludisme Actualités

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 . . .

04 - Alpes de Haute Provence

Du 5 juin 2020 au 15 décembre

VISITE LUDIQUE
SALAGON, PARC & JARDINS

Une nouveauté pour les familles : un jeu de la cocotte pour explorer les jardins et découvrir les secrets du monument de Salagon de façon ludique !

Salagon
04300 Mane
04 92 75 70 50
www.musee-de-salagon.com


Du 5 juin au 15 décembre

COURSE D'ORIENTATION
MUSÉE DE PRÉHISTOIRE DES GORGES DU VERDON

Une course d’orientation familiale pour découvrir le village préhistorique. A l'aide du dépliant disponible gratuitement à l'accueil du Musée, participez à cette course d’orientation ludique et instructive qui vous conduira tout droit vers le village préhistorique reconstitué.

Musée de Préhistoire des Gorges du Verdon
Route de Montmeyan
04500 Quinson
04 92 74 09 59
www.museeprehistoire.com


Jusqu'en novembre

EXPOSITION
LE "RHINOCÉROS" DE XAVIER VEILHAN

Le musée accueille le "Rhinocéros" de Xavier Veilhan. Vous pourrez admirer cette œuvre spectaculaire appartenant au Centre Pompidou jusqu'en novembre 2020.

Musée de Préhistoire des Gorges du Verdon
Route de Montmeyan
04500 Quinson
04 92 74 09 59
www.museeprehistoire.com


13 - Bouches du Rhône

Du 7 au 15 janvier 2021

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


21 - Côte d'Or

Du 3 juillet au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"AU COEUR DES SAISONS"

Et si on prenait le temps de regarder passer les saisons, de vivre à leur rythme, de redécouvrir le plaisir d'observer la Nature et ses changements.
Cette nouvelle exposition, conçue et réalisée par le Jardin des sciences et Biodiversité, vous plonge « Au coeur des saisons », de façon ludique et accessible à tous les publics, en famille comme entre amis…

Jardin des sciences & biodiversité
Jardin de l’Arquebuse
14 rue Jehan de Marville & 1 avenue Albert 1er
21000 DIJON
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


34 - Hérault

Du 26 septembre au 28 février 2021

EXPOSITION
"DERNIERS IMPRESSIONNISTES"

Des paysages maritimes de la Bretagne aux plaisirs des plages de la Belle Époque, des paysages urbains ou champêtres aux portraits virtuoses, partez sur les pas des peintres intimistes ayant tous respiré le parfum de l’impressionnisme.
Riche de 70 peintures et d’une trentaine de dessins ou lithographies, l’exposition qui fait étape à Lodève est la première en France à rendre à ce courant l’importance qui lui revient.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


45 - Loiret

Les 4 juillet et 22 août

VISITES
"ART DES JARDINS"

Art de vivre et Nouvelles Renaissances en Val-de-Loire.
L’Arboretum des Grandes Bruyères, « Jardin Remarquable » vous présentant pas moins de 5 types de jardins, vous invite à découvrir leur histoire et leurs spécificités.
Visite guidée à 15h. Inscription obligatoire, nombre de participants limité.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

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


Jusqu'au 15 novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

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


59 - Nord

Jusqu'au 29 août 2021

EXPOSITION
"MON DODO"

A quoi sert de dormir ? Que se passe-t-il quand je dors ? Pourquoi je rêve ? Telles sont les questions que peuvent se poser les enfants lorsqu’ils vont se coucher pour la sieste ou pour la nuit.
Au travers des expériences et des approches diverses, l’exposition invite les 2-7 ans à découvrir leurs besoins en quantité et qualité de sommeil tout en abordant les notions de cycle et le rôle du sommeil dans leur développement.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


67 - Bas-Rhin

A partir du 4 juillet

ESCAPE GAME LIGNE MAGINOT

Participez à une partie d'escape game et découvrez la Ligne Maginot comme si vous y étiez soldat!
Dans l'antre de la forteresse sont cachés les indices qui vous permettront de sauver l'équipage de l’asphyxie... Attention, vous n'avez que 40 minutes !
Equipes de 2 à 6 joueurs. A partir de 10 ans accompagnés de leurs parents.

Forteresse de la Ligne Maginot
Route D65 direction Pfaffenbronn
67510 Lembach
03 88 94 48 62 / 03 88 94 43 16
www.lignemaginot.fr


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 31 août

EXPOSITION
"LE LUTIN DU HAUT FOLIN"

Bruno Alléos, Le Lutin du Haut Folin, a toujours travaillé le bois brut. A l’orée des bois du Morvan, il exprime sa créativité à l’aide d’un outil tout à fait étonnant : une tronçonneuse !

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon (RCEA N79 sortie 12)
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com


Jusqu'au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


88 - Vosges

Du 6 juillet au 30 août

ANIMATIONS SCIENCES
PLANÉTARIUM EPINAL

Qui n'a jamais rêvé de faire décoller une fusée (en papier) ? Ce sera possible cet été ! L'atelier "réveillez vos sens", quant à lui, sera parfait pour les enfants à partir de 3 ans. Nous proposons également des soirées d'observation du ciel du soir, une initiation à la paléontologie, la découverte des petites bêtes qui peuplent la mare du Planétarium et bien d'autre choses encore !

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:

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