Un escargot peut tenir la clé pour restaurer la vision des personnes atteintes de maladies oculaires.
Escargots aux pommes dorées (Pomacea canaliculata) sont des escargots d'eau douce d'Amérique du Sud. Alice Accorsi s'est familiarisée avec l'espèce en tant qu'étudiante diplômée en Italie. «Vous pouvez littéralement les acheter dans une animalerie comme des escargots qui nettoient le fond des réservoirs de poisson», se souvient-elle. Il s'avère que les escargots sont parmi les espèces les plus invasives du monde. Et cela a fait penser à Accorsi: pourquoi sont-ils si résilients et capables de prospérer dans de nouveaux environnements?
Elle a commencé à étudier les systèmes immunitaires des escargots et a maintenant constaté qu'ils ne sont pas les seules parties des animaux capables de rebondir de l'adversité. Ces escargots peuvent repousser complètement un œil fonctionnel dans les mois suivant un rapport d'amputation, Accorsi et ses collègues signalent le 6 août Communications de la nature.
Les scientifiques savent depuis des siècles que certains escargots peuvent reprendre leur tête, et la recherche a révélé que d'autres animaux peuvent régénérer les corps, les queues ou les membres. Mais cette découverte est excitante car les escargots de pomme ont des yeux semblables à une caméra similaires à ceux des humains. Comprendre comment les escargots recréent ou réparer leurs yeux peuvent conduire à des thérapies pour guérir les blessures oculaires des gens ou les maladies inversées telles que la dégénérescence maculaire.
Accorsi, maintenant biologiste du développement à l'Université de Californie à Davis, a utilisé les ciseaux moléculaires appelés CRISPR / CAS9 pour désactiver génétiquement certains gènes clés impliqués dans le développement oculaire et les lignées établies d'escargots portant ces mutations. Ce sont de grandes étapes pour fabriquer des stands de laboratoire pour étudier le développement de l'œil humain. Le développement de ces organismes modèles peut prendre des décennies, mais Accorsi a accompli l'exploit en quelques années.
C'est un temps record, explique Alejandro Sánchez Alvarado, biologiste du développement au Stowers Institute for Medical Research à Kansas City, dans le Missouri, dans lesquels Lab Accorsi a déterminé comment les escargots génétiquement ingénieurs. «Ce n'est pas qu'Alice vient de découvrir le feu. C'est qu'elle a atterri sur la lune», dit-il. Maintenant, « elle doit construire la station spatiale à partir de laquelle lancer une véritable enquête au-delà de la lune. »
Lorsque Accorsi a coupé les yeux d'un escargot, l'œil est revenu en un peu moins d'un mois. Mais il a probablement fallu environ trois mois pour que le nouvel œil se soit complètement intégré au cerveau pour restaurer la vision complète, dit Sánchez Alvarado. Les humains ne repoussent pas les parties des yeux endommagées et certainement pas un œil entier. Même un œil transplanté n'a pas encore réussi à câbler dans le cerveau d'un receveur.
Outre la similitude structurelle des yeux humains et d'escargots, les deux espèces utilisent les mêmes gènes pour former les yeux. En particulier, les escargots, comme les humains, ont besoin du PAX6 Gène pour faire pousser les yeux, a trouvé Accorsi. Des escargots dans lesquels elle a désactivé ce gène ne développe pas les yeux. D'autres parties du corps se développent normalement, mais les escargots sans yeux reposent sur le dos au fond du réservoir et sont incapables de se redresser, de ramper ou de trouver de la nourriture. Ils n'ont pas bougé, même si les chercheurs les ont renversés. Mais les escargots sont devenus à l'âge adulte lorsque les chercheurs les ont nourris à la main de la laitue biologique du bar à salade de l'Institut. Cette incapacité à se nourrir suggère PAX6 Peut également être important pour le développement du cerveau.
Les yeux l'ont
Les escargots aux pommes dorés (au milieu) ont des yeux semblables à une caméra similaires aux humains (en haut). Un œil semblable à une caméra a une seule chambre, une lentille, une cornée et des cellules de cueillette de lumière dans une rétine à l'arrière de l'œil. La similitude pourrait faire des escargots un bon organisme pour étudier le développement et la régénération des yeux. Actuellement, beaucoup de recherches oculaires se font avec des mouches des fruits (en bas), qui ont des yeux composés. Les escargots et les mouches des fruits ont plusieurs des mêmes gènes qui régissent le développement des yeux chez l'homme.
Découvrir la base de la régénération des yeux dans les escargots ne mènera pas à des remèdes immédiats pour les gens, explique Henry Klassen, un ophtalmologiste et chercheur de cellules souches à l'Université de Californie à Irvine, qui n'a pas été impliqué dans le travail. Mais savoir qu'il est possible de régénérer les yeux peut être «comme un phare de lumière», dit-il. «Vous pouvez au moins commencer à poser des questions comme:« Où est le raccrochage? À quelle distance le long du chemin similaire se passe-t-il [in humans]et quels gènes, par exemple, interviennent ou ont été ajoutés pour supprimer [regeneration]ou ne pas répondre? '»
Les escargots ont d'autres gènes connus pour être importants dans le développement de l'œil humain. Le secret des yeux régénérants est probablement dans les commutateurs moléculaires qui contrôlent lorsque ces gènes sont actifs, disent les chercheurs. Il est possible que les humains aient déjà les mêmes commutateurs et les mêmes chercheurs auraient juste besoin de les activer au bon moment et au bon endroit pour régénérer les yeux, dit Accorsi. Ou la régénération peut être contrôlée par un interrupteur ou des commutateurs que les escargots ont, et les humains ne le font pas.
Les chercheurs doivent d'abord «comprendre à quoi sert la note de régénération [the snails]puis transcrire ce score », explique Sánchez Alvarado.« Ce sera les mêmes instruments, le même orchestre, les mêmes gènes, qui permettent à l'orchestre de jouer ce score. » L'astuce consiste à trouver le bon conducteur.
