Modèles de souris, cellules souches et gènes dans le prix Nobel de physiologie ou médecine

2007/10/08 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia

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Les trois chercheurs ont fait des recherches clés sur la recombinaison de l'ADN des cellules souches et des mammifères d'origine embryonnaire. Grâce à son travail, une technologie de création génique (gene-target) de grande importance a été développée en biomédicine.

La source génique est utilisée aussi bien dans la recherche fondamentale que dans la recherche de nouvelles thérapies et permet actuellement d'effectuer tout changement d'ADN dans le génome de la souris. Il est souvent utilisé pour inactiver un gène donné. Cette technique est appelée knockout. Les cellules des souris partent des mères, inactivent un gène de cellule souche, de sorte que la souris qui se développe n'aura pas ce gène. Ainsi, les chercheurs ont pu connaître le rôle de nombreux gènes.

À ce jour, plus de 10.000 gènes de souris ont été inactivés (environ la moitié des gènes contenant le génome de mammifères) et plus de 500 modèles de souris ont été créés pour étudier les maladies humaines telles que le cancer, les maladies dégénératives du système nerveux ou les maladies cardiovasculaires.

La recombinaison pour changer les gènes

Dans la distribution des cellules, un échange d'information génétique se produit sur chaque paire de chromosomes, c'est-à-dire qu'ils se recombinent. Capecchi et Smithies soupçonnent que la recombinaison pourrait être employée pour modifier certains gènes et l'ont étudié pour l'obtenir.

Capecchi a montré qu'entre l'ADN étrange et les chromosomes on pouvait produire une recombinaison dans les cellules mammifères, entre autres choses a montré que les gènes défectueux pouvaient être réparés par l'ADN introduit extérieurement. Smithies, de son côté, a essayé de résoudre les gènes mutés. Dans ces essais, il a découvert que tous les gènes peuvent produire des changements en recombinant.

Cellules souches, point de départ

Les premières cellules étudiées par Capecchi et Smithies n'étaient pas aptes à former des souris avec des gènes inactivés. Ils avaient besoin d'un autre type de cellules capables de transmettre aux générations futures les changements produits dans l'ADN. Les cellules reproductrices, les spermatozoïdes et les ovules sont les seules cellules capables de le faire.

Martin Evans a découvert que les cellules souches des embryons de souris pouvaient être appropriées pour introduire du matériel génétique dans les cellules reproductrices et a ensuite développé la technique de création de souris (souris knockout) avec certains gènes inactifs.

En 1989, la première recherche dans laquelle la souris est mentionnée a été publiée avec un gène inactif par recombinaison avec des cellules souches embryonnaires. Depuis lors, ils ont créé de nombreux types de souris de ce type qui permettent d'étudier tout aspect de la physiologie des mammifères, du développement de l'embryon aux maladies graves. Ils sont également utilisés pour étudier l'effet de la thérapie génique. Et tout cela grâce aux trois chercheurs qui cette année recevront le Prix Nobel de physiologie et médecine.