Souris de laboratoire

Une souris de laboratoire est un rongeur qui est utilisé par les scientifiques ou techniciens biologistes afin de mener des recherches scientifiques ou des tests biologiques, par exemple allergologiques ou cancerologiques.

Exemple de souris utilisé à des fins de recherches.
Souris blanches (variété albinos souvent utilisée par les laboratoires).

Histoire

La souris commune a été et continue à être beaucoup utilisée comme organisme modèle en biologie, par exemple en génétique, en embryologie, en oncologie, en pharmacologie ou en toxicologie.

Intérêts et limites de l'usage de la souris comme modèle animal

Avantages

La souris présente plusieurs avantages pour les laboratoires dont celui d'avoir un cycle de développement et de vie court, un élevage facile à faible coût, une faible taille et une grande prolificité.

Un autre intérêt est qu'elle est un mammifère dont le génome reste assez proche de celui de l'homme (99 % de gènes homologues entre l'homme et la souris, c'est-à-dire de gènes proches mais pas forcément identique[1]); ainsi la souris est-elle souvent utilisée en médecine et en toxicologie, en particulier pour l'établissement d'indicateurs, comme la DL50 qui est un indicateur de la toxicité aiguë.

L'abondance des études antérieurement faites sur la souris facilite le travail des chercheurs contemporains.

Limites de ce modèle animal

De premières limites toxicologiques et éthologiques sont que la souris n’a pas en cage ou en laboratoire un comportement normal, et rarement exactement la même sensibilité que l’homme aux produits toxiques, médicaments, rayonnements, etc. Il reste donc nécessaire de multiplier le nombre d’espèces utilisées pour fiabiliser certains résultats (avec le rat de laboratoire, hamster, chien, singe, etc.)[2].

Une autre limite est sa courte durée de vie qui fait qu'on ne peut tester sur elle les effets délétères de certaines molécules ou facteurs agissant sur le long ou très long terme. Les extrapolations de la souris à des organismes à durée de vie plus longue sont potentiellement sources de biais.

Conditions d'élevage
Cage individuelle ventilée pour souris de laboratoire.

Âge de mise à la reproduction: 8 semaines.

Après l'accouplement, il est nécessaire de vérifier si celui-ci a réussi (en regardant si le bouton vaginal est présent au niveau de l'appareil génital de la femelle). Ceci fait, il faut séparer les femelles accouplées des mâles sexuellement actifs.

Pour les besoins des laboratoires, des élevages spéciaux, produisent des souches murines fortement standardisées[3].

Cas particuliers

La souris nude

La souris « nude » a un système immunitaire déficient, ce qui permet aux tumeurs humaines de pousser sur ces souris quand elles sont greffées.

L'avantage de ce modèle est que les tumeurs sont très pures (non contaminées par des cellules normales) et que de nombreux traitements, parfaitement standardisés peuvent être essayés.

Souris Kaguya

La souris prénommée Kaguya est la première souris ayant pour parents deux femelles, sans clonage[4],[5].

Souches génétiquement modifiées
Souris noire de laboratoire (C57BL/6 ou Black 6).

En génétique, les généticiens ont créé de très nombreuses lignées de souris transgéniques, qui sont un outil pour leurs recherches. Il s'agit de souris dont le patrimoine génétique a été modifié artificiellement.

La méthode la plus simple pour ce faire est l'injection d'un segment d'ADN comportant le gène à étudier directement dans le noyau de l'œuf fécondé. En cas de succès de l'opération, le gène est incorporé en un ou plusieurs exemplaires de façon aléatoire. Une méthode plus sophistiquée permet de modifier directement un gène, aboutissant à une souris KO (« Knock-out » avec inactivation d'un gène) ou KI (« Knock-in ») avec insertion d'un gène actif :

  • Le gène à insérer est mis en place dans un vecteur (plasmide ou virus), entouré de séquences ADN identiques à celui de la cellule normale à la position où on désire l'introduire. Ce gène est couplé avec un gène de sélection (résistance à un antibiotique ou production d'une protéine fluorescente par exemple) qui permettra de prouver la bonne intégration du premier dans le génome.
  • On fait pénétrer le vecteur porteur du gène dans une cellule embryonnaire.
  • On sélectionne alors les cellules ayant intégré le gène grâce à la propriété du gène de sélection. Ces cellules sont alors multipliées en culture et sont injectées dans un blastocèle de souris (cavité d'un embryon). Le tout est réimplanté dans l'utérus.
  • Des souriceaux mosaïque sont alors obtenus : une partie de ses cellules ont un patrimoine génétique normal et une autre partie un patrimoine modifié avec inclusion du gène étudié.
  • Le croisement répété de ces souris mosaïque aboutit dans un certain nombre de cas à des souris homozygotes dont toutes les cellules contiennent le gène modifié.

Une structure américaine, le Jackson Laboratory, possède toutes les lignées de souris transgéniques existantes[6][réf. nécessaire].

Questions éthiques

Les biologistes ont réussi à isoler et cultiver des cellules totipotentes embryonnaires de souris (cellules ES), capables de coloniser la lignée germinale d’un embryon hôte. Ils commencent à pouvoir partiellement contrôler le processus de recombinaison homologue entre une séquence d’ADN nu introduite de l’extérieur et l’ADN chromosomique.

À partir de 1987, ils réussissent à induire une mutagenèse « ciblée » sur un allèle résidant des cellules ES, ce qui élargit encore la liste des mutations induites possibles conduisant à pouvoir imaginer presque tous les types de modifications génétiques biologiquement possibles (des mutations nulles et ponctuelles aux délétions en passant par les translocations de gènes...). Puis des moyens nouveaux de la biologie moléculaire commencent à rendre possible l’induction de mutations au sein d’un type cellulaire choisi et/ou à un instant donné du cycle de développement de la souris.

Durant près de 3 décennies, le génome de la souris de laboratoire a ainsi fait l’objet de manipulations délibérées de plus en plus complexes, qui ont permis de mieux comprendre la fonction de nombreux gènes chez les mammifères[7].
Mais comme pour d’autres espèces d’animaux de laboratoire, des questions de bioéthique et d’éthique environnementale sont posées par l’expérimentation animale in vivo, notamment quand elle est source de stress, douleurs et/ou souffrance intenses ou prolongées pour l’animal (il existe des souches de souris manipulées pour développer des cancers ou d’autres maladies graves), ou quand il s’agit de créer par transgénèse ou d’autres moyens des souris génétiquement modifiés ou dans le cas de création de chimères génétiques animal-humain[8] ou de volonté de brevetage du vivant[9]. Elles se posent différemment selon que le point de vue de l’observateur est biocentré ou anthropocentré[10].

Hommage
Monument en l'honneur de la souris de laboratoire à Novossibirsk.

Une statue de souris de laboratoire anthropomorphique avec des lunettes et une blouse de laboratoire en train de tricoter une double hélice d'ADN a été sculptée en son honneur à Novossibirsk une ville de Russie, en Sibérie occidentale. Ce monument est situé dans un parc en face de l'Institut de cytologie et de génétique de l'Académie des sciences de Russie, et a été achevé le .

Notes et références
  1. « Du génome de la souris à celui de l'homme », sur http://www.futura-sciences.com.
  2. Boisseau-Lebreuil, M. T. (1975). « Sensibilité comparée de divers animaux de laboratoire à l'infection par instillations nasales de la phase saprophytique d'Emmonsia crescens Emmons & Jellison, 1960: Fréquence et intensité du parasitisme, réactions histopathologiques ». Mycopathologia, 56(3), 143-148 (résumé).
  3. Daniel Langlois-Berthelot, Marcelin Berthelot : un savant engage, Paris, Lattès, , 374 p. (ISBN 978-2-7096-2164-9, OCLC 406967298)
  4. , Radio-Canada - Création de souris sans mâle
  5. , Pour la Science - Actualité - Sans père, des souris vivent plus longtemps...
  6. Base de données en libre accès du Jackson Laboratory
  7. Babinet, C., & Cohen-Tannoudji, M. (2000). Vingt ans d'interventions délibérées sur le génome de la souris: une révolution dans l'approche génétique de la biologie des mammifères ; , Med Sci (Paris), 2000, Vol. 16, no 1; p. 31-42 (Fiche résumé/Inserm
  8. Ethikrat D (2011) Les êtres mixtes humain-animal dans la recherche , Avis du comité national allemand d’éthique (édition originale allemande titrée : « Mensch-Tier-Mischwesen in der Forschung » ), (ISBN 978-3-941957-51-0)
  9. Chevassus-au-Louis, B. (2004). L'appropriation du vivant: de la biologie au débat social. Les Dossiers de l'environnement de l'INRA, (27), 91-108.
  10. Beaufays, J. P., Spano, L., & Di Pietro, E. La souris dans nos laboratoires.(PDF, 17 pages)

Voir aussi

Articles connexes

Lien externe

Bibliographie


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