Les axolotls régénèrent les membres et les organes. En étudiant deux gènes responsables de cela, les chercheurs espèrent mieux comprendre la réparation des tissus chez l'homme.
Les axolotls n'ont pas seulement l'air bizarre, ils ont aussi une capacité curieuse. La salamandre peut régénérer les tissus endommagés. C'est un trait qu'ils partagent avec d'autres amphibiens. Les espèces animales telles que les vers ronds et les poissons zèbres peuvent également régénérer des parties de leur corps. Les salamandres y excellent cependant. "Ils peuvent restaurer des membres entiers, leur queue, des organes, des yeux et de grandes parties de leur système nerveux, tout au long de leur vie", explique l'herpétologue Raoul Van Damme (Université d'Anvers). "On ne voit pas ça chez les autres espèces animales."
Les chercheurs s'intéressent depuis un certain temps aux axolotls et à leurs gènes particuliers. Par exemple, les scientifiques ont précédemment recensé des centaines de gènes susceptibles d'aider la salamandre à régénérer ses membres. En vue d'applications futures chez l'homme, entre autres. Cela fait de l'axolotl un invité fréquent dans les laboratoires.
'Les axolotls sont l'équivalent amphibie de la mouche des fruits et du rat de laboratoire'
"Cependant, cette espèce n'est certainement pas la championne de la régénération", déclare Van Damme. "D'autres espèces d'étude couramment utilisées, telles que le triton vert, la salamandre japonaise à ventre de feu et la salamandre côtière, peuvent régénérer des structures plus gravement endommagées, et elles peuvent le faire jusqu'à un âge avancé. Les chercheurs préfèrent l'axolotl principalement parce qu'il est facile à obtenir dans le commerce et facile à entretenir. De plus, il existe plusieurs lignées génétiques de cette salamandre, ce qui vous permet d'effectuer des études plus spécifiques. En fait, les axolotls sont l'équivalent amphibie de la mouche des fruits et du rat de laboratoire."
Jusqu'à présent, la recherche génétique sur la régénération chez les axolotls s'est toujours heurtée à un mur. La fonction exacte de ces gènes est extrêmement difficile à déterminer. C'est parce que le génome - la composition génétique complète - d'un axolotl est immense. Il se compose d'environ 32 milliards de paires de bases. Le génome humain en a dix fois moins.
Récemment, le biologiste moléculaire Grant Parker Flowers et ses collègues de l'Université de Yale ont fait une découverte intéressante. Ils ont fait appel à l'édition de gènes et aux marqueurs pour détecter les gènes de régénération. Ils l'ont fait avec des axolotls haploïdes. Chez ces espèces, il n'y a qu'une seule copie de chaque chromosome. Il permet de mieux remarquer l'effet d'un gène infirme. Flowers et son équipe ont identifié deux gènes qui régénèrent partiellement la queue d'un axolotl. Ces deux gènes, écrit-il, ne sont pas les seuls responsables de la régénération.
La biologiste du développement Eve Seuntjens (KU Leuven), qui n'a pas participé à la recherche, est modérément enthousiaste. Selon elle, les deux gènes identifiés ont un effet minime. «Les chercheurs ont désactivé les gènes via CRISPR-Cas pour observer l'effet sur la régénération. Cet effet n'était pas si grand. La forme de la queue était toujours la même et même une structure de la moelle épinière y poussait. La queue était un peu plus courte que d'habitude. Si quelque chose est essentiel à la régénération, vous vous attendez à ce que rien ne repousse. »
Néanmoins, cette recherche est une étape importante. "Les scientifiques ont trouvé un nouveau modèle d'axolotl qu'ils peuvent utiliser", poursuit Seuntjens. « Les axolotls ont un génome complexe, et ils ont réussi à contourner cela en travaillant avec des spécimens haploïdes. En utilisant cette technique, de nouveaux gènes peuvent être découverts qui sont plus importants pour la régénération."
Étant donné que les gens ont des gènes similaires, Flowers et ses collègues espèrent les activer à l'avenir, afin que la compétence puisse également être utilisée pour les humains. «Les chercheurs ont découvert la catalase et la fétuine-b, deux protéines que nous avons également», explique Seuntjens. "Pourtant, nous ne pouvons pas régénérer nos bras et nos jambes, simplement la présence d'un gène et la protéine codée ne sont pas assez bonnes. Les protéines nécessaires doivent être présentes au bon endroit et au bon moment. Cela doit faire l'objet d'une enquête plus approfondie."
Seuntjens souligne que les études de suivi chez les mammifères sont importantes. «Les gènes trouvés doivent être activés pour la recherche chez un animal qui ne peut pas se régénérer. Les chercheurs doivent examiner ce qui se passe lorsque les gènes sont activés après l'amputation, par exemple, d'une patte de souris. Cette souris créera-t-elle une nouvelle jambe ou non ? Est-ce que l'activation de ces gènes est suffisante ou est-ce que d'autres systèmes doivent changer aussi ?'
'À l'avenir, la moelle épinière endommagée devra être régénéré être récupérable'
Seuntjens est sûr qu'un jour les humains pourront se régénérer. Cependant, on ne sait pas quand ce sera. «Il ne s'agit peut-être pas de membres entiers, mais il existe déjà d'autres solutions pour cela, comme les bras et les jambes bioniques. Quand vous pensez à la régénération humaine, vous pensez mieux au système nerveux central, plus de recherches sont en cours à ce sujet. Quand quelqu'un a un accident et que la moelle épinière est touchée, j'espère qu'elle pourra récupérer grâce à la régénération à l'avenir. Il ne s'agit donc pas de la repousse d'organes et de structures entiers, mais plutôt des voies axonales dans les cellules." Les informations sont transférées dans notre système nerveux via les voies axonales.
Van Damme ajoute que les chercheurs doivent d'abord bien comprendre pourquoi la capacité de régénération de certains animaux reste active toute une vie. «Chez de nombreuses espèces animales, cela n'est présent qu'au début de la vie, et pas après cela. Dans la recherche de réponses, des études sur, par exemple, l'axolotl sont certainement utiles. S'il s'avère que les différences entre les espèces et les stades de la vie sont relativement simples, alors il y a certainement un avenir, également pour les humains.'
