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Introduit chez des vaches, un gène leur a conféré la résistance à la tuberculose bovine. La méthode est celle de l'édition génétique et des applications pourraient dériver de cette recherche car elle a perfectionné la célèbre « technique des ciseaux », alias CRISPR/Cas9, afin d'éviter certains effets indésirables.
La tuberculose bovine est une maladie animale causée par la mycobactérie Mycobacterium bovis, proche de celle qui cause la tuberculose humaine. Depuis 2001, d'après l'Anses, la France est exempte de cette maladie mais ce n'est pas le cas partout dans le monde. Elle reste répandue en Afrique et dans certaines régions d'Asie et d'Amérique. C'est par ailleurs une maladie transmissible à l'Homme.
Dans l'optique d'éviter cette maladie au bétail, des chercheurs chinois ont mis au point une nouvelle technique pour créer des veaux résistants. Pour cela, ils ont utilisé l'édition génétique, une technique désormais célèbre qui permet de manipuler le génome et de créer des animaux transgéniques. Présenté comme simple d'utilisation, le système CRISPR/Cas9 est largement employé en laboratoire pour créer des animaux transgéniques de différentes espèces.
Mais parfois, dans les cellules de mammifères, la manipulation génétique avec CRISPR/Cas9 produit des changements involontaires qui ont lieu « hors cible » : après la coupure de l'ADN double brin, des systèmes de réparation s'activent dans la cellule, ce qui conduit souvent à des petites insertions, des délétions ou des réarrangements chromosomiques indésirables. Cette réparation intempestive de l'ADN pose des problèmes pour la production d'animaux transgéniques. Pour les éviter, les chercheurs de l'université de Shaanxi en Chine ont utilisé une variante de la technique CRISPR/Cas9, basée sur les propriétés de l'enzyme Cas9-nickase, ou Cas9n. L'astuce permettrait de limiter l'activation d'un système de réparation.
Une résistance accrue à la tuberculose apportée par un gène, NRAMP1
Les scientifiques ont cherché un endroit dans le génome où l'insertion aurait le moins d'impact et ils ont inséré le gène NRAMP1 (Natural resistance-associated macrophage protein-1) dans le génome de fibroblastes de fœtus bovins. Les cellules modifiées ont ensuite servi à réaliser un transfert nucléaire : le noyau d'une cellule contenant le nouveau gène a été inséré dans un ovocyte de vache. Les cellules obtenues ont été cultivées au laboratoire pour donner des embryons, ensuite été implantés chez des vaches. Les expériences ont aussi été conduites avec la technologie traditionnelle CRISPR/Cas9 pour comparaison.
Vingt veaux sont nés, dont 16 avec la nouvelle technique CRISPR/Cas9n. Onze ont survécu plus de trois mois, dont neuf obtenus par CRISPR/Cas9n. Les analyses ont montré que le gène NRAMP1 s'est correctement inséré dans le génome, dans la région ciblée et chez tous les veaux, et qu'il s'exprimait correctement. Aucun des animaux traités par CRISPR/Cas9n n'avait d'effet hors cible, contrairement aux autres. Les onze veaux survivants ont ensuite été testés pour leur résistance à la bactérie M. bovis, responsable de la tuberculose bovine. D'après les échantillons sanguins, les animaux transgéniques avaient bien acquis une résistance accrue à la bactérie.
Pour Yong Zhang, auteur de la recherche publiée dans Genome Biology, « notre étude est la première à démontrer que le système CRISPR/Cas9n peut être utilisé pour créer des animaux transgéniques sans effets détectables hors cible. Notre travail a mené à la découverte d'une position utile dans le génome bovin qui peut être ciblée avec cette technologie d'édition génétique pour insérer avec succès de nouveaux gènes qui profitent au bétail agricole ».
Futura
La tuberculose bovine est une maladie animale causée par la mycobactérie Mycobacterium bovis, proche de celle qui cause la tuberculose humaine. Depuis 2001, d'après l'Anses, la France est exempte de cette maladie mais ce n'est pas le cas partout dans le monde. Elle reste répandue en Afrique et dans certaines régions d'Asie et d'Amérique. C'est par ailleurs une maladie transmissible à l'Homme.
Dans l'optique d'éviter cette maladie au bétail, des chercheurs chinois ont mis au point une nouvelle technique pour créer des veaux résistants. Pour cela, ils ont utilisé l'édition génétique, une technique désormais célèbre qui permet de manipuler le génome et de créer des animaux transgéniques. Présenté comme simple d'utilisation, le système CRISPR/Cas9 est largement employé en laboratoire pour créer des animaux transgéniques de différentes espèces.
Mais parfois, dans les cellules de mammifères, la manipulation génétique avec CRISPR/Cas9 produit des changements involontaires qui ont lieu « hors cible » : après la coupure de l'ADN double brin, des systèmes de réparation s'activent dans la cellule, ce qui conduit souvent à des petites insertions, des délétions ou des réarrangements chromosomiques indésirables. Cette réparation intempestive de l'ADN pose des problèmes pour la production d'animaux transgéniques. Pour les éviter, les chercheurs de l'université de Shaanxi en Chine ont utilisé une variante de la technique CRISPR/Cas9, basée sur les propriétés de l'enzyme Cas9-nickase, ou Cas9n. L'astuce permettrait de limiter l'activation d'un système de réparation.
Une résistance accrue à la tuberculose apportée par un gène, NRAMP1
Les scientifiques ont cherché un endroit dans le génome où l'insertion aurait le moins d'impact et ils ont inséré le gène NRAMP1 (Natural resistance-associated macrophage protein-1) dans le génome de fibroblastes de fœtus bovins. Les cellules modifiées ont ensuite servi à réaliser un transfert nucléaire : le noyau d'une cellule contenant le nouveau gène a été inséré dans un ovocyte de vache. Les cellules obtenues ont été cultivées au laboratoire pour donner des embryons, ensuite été implantés chez des vaches. Les expériences ont aussi été conduites avec la technologie traditionnelle CRISPR/Cas9 pour comparaison.
Vingt veaux sont nés, dont 16 avec la nouvelle technique CRISPR/Cas9n. Onze ont survécu plus de trois mois, dont neuf obtenus par CRISPR/Cas9n. Les analyses ont montré que le gène NRAMP1 s'est correctement inséré dans le génome, dans la région ciblée et chez tous les veaux, et qu'il s'exprimait correctement. Aucun des animaux traités par CRISPR/Cas9n n'avait d'effet hors cible, contrairement aux autres. Les onze veaux survivants ont ensuite été testés pour leur résistance à la bactérie M. bovis, responsable de la tuberculose bovine. D'après les échantillons sanguins, les animaux transgéniques avaient bien acquis une résistance accrue à la bactérie.
Pour Yong Zhang, auteur de la recherche publiée dans Genome Biology, « notre étude est la première à démontrer que le système CRISPR/Cas9n peut être utilisé pour créer des animaux transgéniques sans effets détectables hors cible. Notre travail a mené à la découverte d'une position utile dans le génome bovin qui peut être ciblée avec cette technologie d'édition génétique pour insérer avec succès de nouveaux gènes qui profitent au bétail agricole ».
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