Les souris génétiquement modifiées conservent leur masse musculaire dans l’espace (vidéo)

Une souris ordinaire (à gauche) et une souris génétiquement modifiées. (Se-Jin Lee, PLOS One)

La microgravité est assez rude pour nous, les habitants de la Terre – les corps n’agissant plus constamment contre la gravité, la masse musculaire et la densité osseuse se dégradent .

Même avec deux heures d’exercice par jour, les astronautes peuvent mettre des mois à récupérer leur densité musculaire après un passage de six mois sur la Station spatiale internationale. La densité osseuse peut mettre des années à se rétablir .

Ainsi, l’effet de la microgravité sur le corps des astronautes lors de missions plus longues – disons un aller-retour de trois ans vers Mars – est très préoccupant. Maintenant, il semble que des souris spatiales génétiquement modifiées pourraient nous rapprocher d’une solution.

Ces soi-disant «Mighty Mice» ont passé 33 jours à bord de l’ISS et ont conservé une densité musculaire et osseuse significativement plus élevée que les souris témoins qui n’avaient pas été modifiées.

« Ces découvertes », ont écrit les chercheurs dans leur article , « ont des implications pour les stratégies thérapeutiques pour lutter contre la perte musculaire et osseuse concomitante survenant chez les personnes atteintes d’atrophie de désuétude sur Terre ainsi que chez les astronautes dans l’espace, en particulier lors de missions prolongées. »

La cible de l’ingénierie était une protéine appelée myostatine, qui joue un rôle important dans la régulation de la croissance musculaire. Des mutations dans le gène de la myostatine peuvent produire ce qu’on appelle l’hypertrophie musculaire liée à la myostatine, entraînant une musculature du méga-gâteau au bœuf: cela a été  observé chez certains bovins et  ce whippet viral .

Pour créer leurs Mighty Mice, le généticien moléculaire Se-Jin Lee du Jackson Laboratory et l’endocrinologue Emily Germain-Lee de l’Université du Connecticut et du Connecticut Children’s ont assommé le gène de la myostatine . Auparavant, il a été constaté que cela augmentait la masse et la force des muscles squelettiques et inhibait la croissance du tissu adipeux (graisse).

Mais Lee et Germain-Lee voulaient voir ce qui arriverait à ces Mighty Mice en microgravité. Ainsi, en décembre de l’année dernière, ils ont envoyé 40 souris femelles à l’ISS .

Ces souris ont été divisées en cinq groupes de huit souris chacun. Trois de ces groupes étaient des souris de type sauvage complètement non traitées – ils ont servi de contrôle pour l’expérience.

Le quatrième groupe était constitué de souris de type sauvage qui ont reçu une injection d’ACVR2B / Fc, une protéine qui inhibe la signalisation de la myostatine et l’activine A, et peut donc induire une croissance musculaire . Le cinquième et dernier groupe étaient les Mighty Mice génétiquement modifiés.

En même temps que les souris étaient à bord de l’ISS, des groupes similaires étaient maintenus ici au sol, dans les mêmes conditions environnementales que la station spatiale: tout était pareil, sauf pour la microgravité.

Les souris sauvages non traitées dans l’espace ont renvoyé des résultats conformes aux attentes: au cours de leur escapade de 33 jours, elles ont perdu entre 8 et 18% de leur masse musculaire et entre 8 et 11% de leur densité minérale osseuse.

Les Mighty Mice, en revanche, avec environ le double de la masse musculaire de départ des souris sauvages, n’ont pas perdu beaucoup de masse musculaire. Comme l’ écrivaient les chercheurs dans leur article ,

« ces données montrent que l’amélioration de la musculature due à la perte de myostatine est en grande partie (sinon entièrement) maintenue après une exposition à la microgravité ».

Les résultats deviennent encore plus intéressants avec les souris ACVR2B / Fc. Au cours d’une période de 22 jours à bord de l’ISS, la masse musculaire de ces souris a augmenté de 27% et leur taux de graisse corporelle a diminué. Pendant ce temps, la masse musculaire des souris ACVR2B / Fc au sol n’a augmenté que de 18%.

La densité minérale osseuse des souris ACVR2B / Fc à bord de l’ISS a également augmenté – bien qu’un peu moins que les souris terrestres ACVR2B / Fc, contrairement à la masse musculaire. Et, de retour sur Terre, les souris ACVR2B / Fc ont récupéré plus rapidement que les souris témoins, qui ont continué à perdre de la densité osseuse pendant un certain temps, même après avoir réintégré la gravité terrestre.

« Par conséquent, » ont écrit les chercheurs , « le blocage de la signalisation de la myostatine / activine A par le traitement avec le récepteur leurre ACVR2B / Fc peut augmenter considérablement la masse osseuse même dans le cadre de la microgravité et, en outre, peut protéger contre la perte osseuse causée par la microgravité. »

C’est loin d’être une solution miracle, bien sûr. Pour commencer, nous sommes très loin des essais humains. Et assommer le gène de la myostatine n’est pas non plus inoffensif – des recherches antérieures montrent que les tendons de ces souris ont tendance à être fragiles et faibles , et leur endurance globale est réduite .

Mais ces Mighty Mice nous montrent qu’il pourrait y avoir une voie potentielle pour atténuer les effets des voyages spatiaux à long terme. Et cela pourrait même aider à développer de nouveaux traitements pour des maladies telles que l’ostéoporose, la dégradation progressive du tissu osseux et l’atrophie musculaire spinale ici sur Terre.

La recherche a été publiée dans les actes de la National Academy of Sciences .

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