La transgenèse animale

...

Une alternative à cette méthode consiste à injecter l'ADN étranger non pas dans des ovocytes fécondés, mais dans des cellules souches (c’est-à-dire des cellules non différenciées) provenant d’un embryon. Après micro-injection, ces cellules souches embryonnaires sont réimplantées dans un blastocyste (stade du développement qui compte une centaine de cellules) ou embryon précoce. L'embryon qui va se développer contient alors deux types de cellules, les unes transgéniques, les autres « normales » : on dit alors qu'il s'agit d'une chimère. Cette technique permet d'obtenir des animaux partiellement transgéniques.

- Transfert par un vecteur

Le gène est d’abord inséré dans un vecteur, en l’occurrence un virus ou une enveloppe synthétique appelée liposome. Le virus doit être totalement inoffensif, capable de pénétrer au cœur de la cellule et d’y déposer le gène. Les virus les plus utilisés pour ce type d’opération sont des rétrovirus, dont la principale propriété est que leur matériel génétique s’intègre dans le génome de la cellule-hôte. Ce transfert rétroviral s’effectue dans des embryons au stade pré- ou post-implantatoire. Cette technique permet de créer des descendants mosaïques car le génome du rétrovirus s'intègre au hasard. Elle est aussi utilisée pour créer des lignées cellulaires transgéniques.

---------------------------------------------------------------

- Le transfert par le clonage

Des cellules fœtales peuvent être transfectées avec des gènes étrangers pour procéder à une addition ou un remplacement de gène. Les cellules sélectionnées sont ensuite utilisées pour engendrer des animaux clonés transgéniques. Cette technique permet de procéder plus simplement à une addition de gène, surtout chez les animaux peu prolifiques. C’est la seule technique disponible actuellement pour obtenir un remplacement de gène par recombinaison homologue chez les espèces autres que la souris.

[pic 4]

Figure 2 : Quelques techniques de la transgénèse animale

- APPLICATIONS

La transgénèse peut déterminer de nombreuses applications bénéfiques aussi bien dans la recherche fondamentale, l’industrie pharmaceutique que l’agroalimentaire.

- LA RECHERCHE FONDAMENTALE

Grâce à la transgénèse, il est possible de créer des modèles animaux de maladies (par injection de gènes défectueux). Ces modèles jouent un rôle important dans la recherche médicale, car ils permettent de mieux comprendre la physiopathologie de nombreuses maladies et de tester l'efficacité de nouveaux traitements. La souris est le modèle animal de maladie humaine le plus couramment utilisé car, prolifique et facile à élever, elle permet d’obtenir de nombreux descendants.

Pouvoir transférer ou inactiver un gène dans un organisme entier est un des moyens essentiels pour obtenir des informations sur la manière dont ce gène est régulé et sur son rôle dans le contrôle de telle ou telle fonction biologique. Ceci explique pourquoi la transgénèse est un outil désormais indispensable pour des études à caractère purement fondamental.

Pour des études plus spécifiquement biomédicales, il est essentiel de pouvoir disposer de modèles expérimentaux. Des animaux chez lesquels un gène étranger a été transféré ou un gène endogène a été inactivé ou muté sont de plus en plus mis à contribution et un marché d'animaux transgéniques modèles est en train de se développer.

- L’INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE

Les animaux transgéniques peuvent être la source de protéines recombinantes extraites notamment de leur lait. Ce procédé qui paraît bien adapté pour la production en masse de protéines à usage pharmaceutique ayant une structure complexe (par exemple l’insuline) est en train de donner naissance à une nouvelle industrie du médicament. De même, chez les animaux, les techniques de la transgénèse ont permis d'obtenir des brebis et des chèvres dont le lait contient des facteurs de coagulation humains (utilisés dans le traitement de l’hémophilie).

Par ailleurs, face à la pénurie croissante d'organes pour la transplantation à l'homme, il apparaît plus nécessaire que jamais de tenter d'utiliser des organes d'origine animale. Le Porc paraît à tous égards la meilleure source potentielle d'organes. Le rejet rapide des xénogreffons reste un obstacle majeur que l'on tente d'atténuer en transférant aux porcs des gènes humains qui sont susceptibles de dissuader le système du complément de l'hôte d'attaquer l'organe étranger.

La transgénèse peut aussi permettre de procéder à la thérapie génique. Encore expérimentale, la thérapie génique pourra peut-être corriger des maladies héréditaires dues à un gène absent ou défectueux, telles que l’hémophilie. Le principe de ce type de thérapie est d’insérer dans les cellules du malade le gène fonctionnel. L’une des techniques d’insertion utilise un rétrovirus inoffensif, contenant le gène voulu et qui, en s’intégrant dans le génome cellulaire, comble le déficit.

[pic 5]

Figure 4 : Mécanisme de la thérapie génique

- L’AMELIORATION DES PRODUCTIONS ANIMALES ET L’AGROALIMENTAIRE

La possibilité d'utiliser le transfert de gènes pour améliorer la production animale apparaît comme particulièrement séduisante. Elle permettrait en effet de s'affranchir en partie des lenteurs de la sélection génétique classique et surtout peut-être de franchir la barrière d'espèce.

Mais la mutation génétique a aussi évolué dans le domaine de la nutrition. En effet, on le retrouve sur le lait de vache, qui lorsqu'elle est génétiquement modifiée, produit une substance appelée lactoferrine .Cette protéine donne une valeur nutritive additionnelle qui protège des infections gastro-intestinales (pour les nourrissons) et apporte du fer. On trouve d’autres formes de lait de vache modifiée (comme une régulation de la quantité de lactose). On retrouve aussi une protéine capable d’augmenter la concentration de caséine kappa dans le lait des mammifères qui permet un meilleur rendement du fromage. Enfin certaines expériences