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10 expériences étranges qui ont réduit en purée des chats et des souris
Les chats et les souris ont divergé il y a environ 95 millions d'années. Dans la nature, un mélange de souris et de chats est tout simplement impossible (sauf lorsqu'un chat écrase une souris avec ses dents, ce qui est assez courant).
En laboratoire, cependant, les règles peuvent être légèrement pliées. Parfois, il est logique de brouiller la frontière chat-souris d’un point de vue scientifique, même si cela peut être controversé d’un point de vue éthique.
10 embryons hybrides
Un hybride chat-souris pourrait être un animal en conflit. Peut-être qu'il attaquerait son propre corps, avec l'intention de le tuer. Ou vivre dans un état d'anxiété constant, effrayé par sa propre odeur.
Nous ne le savons pas car les hybrides chat-souris ne parviennent pas à terme. Pas même proche. Cependant, les scientifiques ont pu commencer à utiliser ces animaux dans les deux sens en combinant un œuf de chat avec du sperme de souris et un œuf de souris avec du sperme de chat. Après la conception, beaucoup de ces hybrides se divisent en deux cellules. Quelques-uns parviennent même à un stade plus avancé appelé le blastocyste.
Dans la nature, les hybrides ne parviennent même pas à aller aussi loin. Le sexe chat-souris serait une affaire risquée, ne serait-ce qu'en raison de la différence de taille. Même s'ils pouvaient avoir des relations sexuelles, l'ovule et le sperme ne pourraient toujours pas fusionner. Les œufs sont entourés d'une couche protectrice appelée zona pellucida, qui bloque le sperme d'animaux non apparentés.
En laboratoire, les scientifiques peuvent contourner ces problèmes et injecter le sperme directement dans l'ovule. Cela fonctionne également s'ils coupent les queues de sperme et n'utilisent que les têtes de sperme. En utilisant cette méthode, les scientifiques ont pu essayer d’autres combinaisons que le chat et la souris. Par exemple, ils ont injecté du sperme de hamster dans des œufs de chat. Ils ont également injecté deux spermatozoïdes dans le même œuf de souris: un spermatozoïde de chat et un spermatozoïde de souris.
Ces combinaisons n’ont pas abouti non plus.
9 souris partagent le cancer d'un chat
Dans la nature, les chats tuent les souris avec leurs dents et leurs griffes. Cependant, dans une étude de 1985, un chat a eu la possibilité d'infliger des torts beaucoup plus étranges. Les scientifiques ont commencé par récolter les tumeurs de 30 chats, tous victimes du cancer du sein. Certains des chats, pour lesquels il restait de l'espoir, ont subi une simple opération. D'autres ont été euthanasiés.
Ensuite, les scientifiques ont injecté à une souche spéciale de souris des cellules d’une tumeur. Ces souris manquaient de deux traits importants. D'abord, ils n'avaient pas de cheveux, ce qui leur a valu le nom de «souris nude». Deuxièmement, aucun de ces chats n'avait de thymus, un organe immunitaire dans la poitrine. Sans cet organe, les souris ne pourraient pas fabriquer de cellules T.
Manquant de cellules T, les souris nues étaient incapables de rejeter le cancer greffé. Les cellules du chat ont pris racine et se sont divisées à plusieurs reprises pour former de nouvelles tumeurs. Avec le temps, ces tumeurs auraient probablement tué les souris. Dans cette expérience, cependant, les scientifiques ont tué les souris elles-mêmes.
Lorsqu'elles proviennent de corps, les cellules cancéreuses peuvent parfois vivre longtemps dans les laboratoires. C'était certainement le cas du cancer de ce chat, qui a paru dans un autre article publié 28 ans plus tard.
Selon l'article de 2013, des scientifiques ont injecté les cellules du chat dans deux nouveaux endroits. La première était des souris SCID, une nouvelle souche qui manquait également de lymphocytes T. La seconde était des œufs de poule, spécifiquement sur des membranes situées à l'extérieur de l'embryon. Chez les deux espèces, les cellules se sont transformées en tumeurs.
Ce n'est pas clair ce qui est arrivé au chat. Il est probablement mort dans les années 1980 des suites de son cancer. Cependant, il y a une chance extérieure qu'il récupère et qu'il vive même quelques décennies de plus. Toutefois, lors de la publication du document de 2013, le chat était presque certainement mort.
Mais c’est l’étonnant à propos de la culture cellulaire. Longtemps après la fin des jours de chasse du chat, une partie de l'animal a survécu. De manière appropriée, cette partie a continué à se comporter comme un chat en causant des ravages chez les souris et les bébés oiseaux.
8 Aider les cellules de la souris à attraper un virus Cat
Le VIH infecte les humains. FIV, un virus apparenté, infecte les chats. Dans les deux espèces, les cellules infectées peuvent fusionner avec des cellules non infectées pour créer des blobs multicellulaires appelés syncytia, bien que cette fusion dépende de la présence des bonnes protéines.
Comme indiqué dans un document de 1998, une protéine importante est la CXCR4. Les scientifiques ont obtenu que des cellules de chat infectées par le FIV forment des syncytia avec des cellules de souris, de hamster et de vison. L'astuce consistait à exprimer d'abord CXCR4.
Les scientifiques ont essayé plusieurs types de CXCR4, dont l'un chez l'homme et l'autre chez le chat. De manière quelque peu surprenante, le CXCR4 humain fonctionnait mieux. A travers ces expériences, les scientifiques ont créé plusieurs mash-ups multi-espèces. Dans une combinaison, des cellules de souris contenant un gène humain se glissent dans les cellules du chat pour former un gros blob infecté par le FIV.
7 ADN de chat illumine un coeur de souris
Dans un article de 2002, des scientifiques ont associé deux ADN appartenant à des animaux proches, une luciole et un chat. L'ADN de la luciole codait pour le gène de la luciférase, ce qui permettait à la luciole de clignoter la nuit. L'ADN du chat avait déjà été lié à un gène appelé NCX1 et contenait des instructions pour l'expression de NCX1 dans le cœur.
Pour tester cet ADN, les scientifiques l’ont injecté dans les œufs d’une souris de laboratoire. Dans certains œufs, cet ADN a pu se faufiler dans le génome de la souris et s'y installer en permanence. Cinq de ces œufs génétiquement modifiés sont devenus des souris. Deux ont ensuite eu des bébés qui contenaient également l'ADN de luciole.
L'ADN du chat a commencé à donner des ordres dans le cœur de ces souris. Dans son environnement natif, cet ADN aurait ordonné aux cellules de fabriquer NCX1. Depuis que ce gène a été échangé, l'ADN du chat a ordonné aux cellules de fabriquer de la luciférase.
Lorsque les cellules cardiaques ont obéi, les coeurs de ces souris se sont remplis de luciférase, comme ce qui se passe chez les lucioles.Pour que les cellules du cœur brillent, les scientifiques les ont retirées du corps des animaux, les ont cassées pour les ouvrir et ont ajouté une molécule spéciale appelée luciférine. Après cela, il y avait de la lumière.
6 Un gène de chat bloque un virus de souris
Tout comme les virus de souris se développent à l'intérieur des cellules de souris, les virus de chat se développent à l'intérieur de cellules de chat. Dans un article de 1976, des scientifiques ont écrasé une cellule infectée de chacun de ces animaux. Dans cette nouvelle cellule chat-souris, les deux virus étaient beaucoup moins actifs. Quelque chose de la cellule de chaque animal - probablement un gène - semblait bloquer le virus de l'autre animal.
Cependant, les génomes du chat et de la souris sont volumineux, ce qui rend difficile l'identification du gène ou même la réduction du coupable. Heureusement, ces cellules de mélange étaient instables. Pour la plupart, ils ont conservé leurs chromosomes de souris, ce qui signifie que le gène de la souris ne pouvait pas être cartographié. Cependant, de nombreux hybrides avaient tendance à perdre les chromosomes du chat.
Avec quelques astuces chimiques, les scientifiques ont pu sélectionner des hybrides ayant perdu le chromosome X du chat. Dans ces hybrides, le virus de la souris est redevenu actif. À partir de là, les scientifiques ont pu montrer que le gène du chat bloquant le virus de la souris se trouvait quelque part sur le chromosome X.
5 cellules de léopard des neiges converties en cancer de souris
Dans un embryon précoce, les cellules sont «pluripotentes», ce qui signifie qu'elles peuvent se développer dans n'importe quelle partie du corps. À mesure que l'embryon vieillit, cette capacité disparaît. Les cellules du foie n'agissent que dans le foie et les cellules du cerveau n'agissent que dans le cerveau.
Il est difficile de revenir en arrière pour rétablir la pluripotence dans une cellule adulte, mais la science peut le faire en transformant la cellule avec de nouvelles copies de plusieurs gènes. Après ce transfert, la cellule est décrite comme une cellule souche pluripotente induite (iPSC). Ces cellules ont de nombreuses applications possibles. Certains sont médicaux, tandis que d'autres aident les espèces en voie de disparition.
À l'exception du chat domestique, de nombreuses espèces de félins sont en difficulté. Si nous pouvions transformer des cellules faciles à obtenir, telles que des cellules cutanées, en CSPi, nous pourrions également les transformer en cellules difficiles à obtenir, telles que des œufs. Avec les œufs, nous pourrions fabriquer des embryons qui pourraient être implantés chez des mères porteuses.
Dans un premier temps, les scientifiques ont commencé à travailler avec les cellules de l'oreille d'un léopard des neiges. Pour convertir ces cellules en iPSC, les scientifiques ont mis au point un virus spécial contenant cinq gènes humains qui ont joué un rôle essentiel en aidant les embryons à se comporter comme des embryons.
Lorsque le virus a infecté les cellules du léopard des neiges, il a transféré les gènes humains. Pour confirmer que ce transfert avait fonctionné, les scientifiques ont injecté les cellules du léopard des neiges à une souris vivante, où les cSPi du léopard des neiges ont formé une tumeur spéciale appelée tératome. Dans cette tumeur, il y avait trois catégories de tissus comme ceux trouvés dans les premiers embryons: l'ectoderme, le mésoderme et l'endoderme.
C’était un comportement classique de l’iPSC, qui confirmait que le transfert des scientifiques avait fonctionné. Les scientifiques ont maintenu ce mélange chat-souris pendant 10 semaines. Ensuite, ils ont tué la souris et enlevé la tumeur de léopard des neiges.
4 cellules de chat fusionnées à un cancer de souris
Pour lutter contre l'infection, de nombreux animaux fabriquent diverses protéines spécialisées appelées anticorps, qui se lient à l'envahisseur et le marquent pour la destruction. Chaque forme est produite par un type différent de cellule B et se lie à l'envahisseur d'une manière légèrement différente. Cette condition s'appelle polyclonal.
En laboratoire, cependant, les scientifiques préfèrent souvent travailler avec des anticorps monoclonaux, qui se présentent sous une seule forme. Pour fabriquer ces anticorps monoclonaux, les scientifiques fusionnent des cellules B avec des cellules d’un cancer du sang appelé myélome. Ces fusions produisent de nouvelles cellules appelées hybridomes.
Chaque hybridome ne produit qu'un seul anticorps (comme son parent de cellule B) et se compose de nombreuses copies de lui-même (comme son parent de myélome). Le résultat est une source infinie d'anticorps monoclonaux qui sont placés dans une cuvette de laboratoire.
Lorsque les scientifiques n’ont pas de lignée de myélome pour une espèce particulière, ils empruntent un myélome à une autre espèce comme la souris de laboratoire. Les fusions vache-souris, souris-vison et chèvre-souris ont toutes été utilisées avec succès pour fabriquer des anticorps.
En utilisant cette approche, les auteurs d’un article de 1993 ont tenté de fabriquer des anticorps de chat en extrayant des cellules de la rate de sept chats et en les fusionnant à deux myélomes de souris différents. Ces fusions ont produit de nombreuses cellules hybrides chat-souris. Chacun contenait un mélange de chromosomes et beaucoup étaient plus gros que leurs cellules mères. Finalement, aucune des cellules ne produisit d'anticorps.
Les scientifiques ont suggéré qu'il était possible de fusionner ces hybrides avec une autre cellule de chat et de créer une cellule souris-chat-chat. Ces cellules pourraient éventuellement produire des anticorps car la même chose avait déjà été faite dans des cellules murines et humaines pour la fabrication d’hybridomes souris-humain-humain.
3 testicules de Lynx transférés à des souris
Si vous souhaitez effectuer une greffe de testicule entre espèces, la souris est un destinataire populaire. Des morceaux de testicules de mouton, de chien et de buffle, pour n'en nommer que quelques-uns, ont tous été transplantés chez des souris sous la peau du dos. Dans certains cas, des spermatozoïdes fonctionnels peuvent être récoltés à partir de ces greffes et utilisés pour la fabrication de bébés animaux.
Selon un article de 2004, des scientifiques ont prélevé les testicules sur de jeunes chatons domestiques, les ont coupés en petits morceaux et les ont greffés sous la peau de souris. Certaines de ces greffes ont survécu pendant plus d'un an et d'autres ont produit des spermatozoïdes matures.
Dans un article de 2014, des scientifiques ont expliqué comment ils avaient étendu cette technique au lynx ibérique, une espèce de chat en voie de disparition. Ils ont prélevé des testicules sur six jeunes animaux d'un fœtus de six semaines à un sous-adulte de deux ans.
Les morceaux de testicule d'un lynx âgé de six mois ont donné les meilleurs résultats.Une fois que ces fragments ont été transplantés dans des souris, certains d’entre eux ont commencé le processus de fabrication du sperme mais n’ont pas pu le terminer dans les délais impartis. Ils ont seulement fabriqué des cellules germinales mâles primitives appelées spermatogonies, mais pas de spermatozoïdes de lynx matures.
2 ovaires de lion transférés à une souris
Les ovaires peuvent également être transplantés chez des souris de laboratoire. De nombreuses espèces différentes, notamment les vaches, les éléphants et les wallabies, ont servi de donneurs d'ovaires. Il en va de même pour les chats domestiques.
Dans ces transferts d'ovaires de chat à souris, différents types de souris ont été utilisés, notamment des souris femelles dont les ovaires ont été retirés et des souris mâles castrées. La capsule rénale, juste sous le rein de la souris, est un site de transplantation populaire.
Selon un article de 2014, des scientifiques ont prélevé des ovaires dans des lions de zoo, les ont coupés en morceaux à l'aide d'un dispositif de perforation et ont transplanté plusieurs morceaux sous la peau d'une souris de laboratoire. Les morceaux d'ovaire des lions ont été maintenus à l'intérieur de la souris pendant quatre semaines. Pendant ce temps, certaines parties de l'ovaire ont continué à se développer, mais pas suffisamment pour produire des œufs de lion mûrs.
1 Une souris avec le système immunitaire d'un chat
Le système immunitaire est constitué de divers cellules et organes dispersés dans tout le corps, ce qui fait de la transplantation un processus complexe comportant de nombreuses étapes.
Selon un article de 1994, des scientifiques ont transplanté le système immunitaire d'un chat chez la souris. Ils ont commencé par disséquer des chatons d'un jour d'une mère non infectée. De chaque chaton, ils ont retiré une variété de parties du corps, chacune connue pour jouer un rôle important dans le système immunitaire.
Ensuite, les scientifiques ont réalisé plusieurs greffes utilisant une souche spéciale de souris comme receveurs. Le système immunitaire de ces souris avait déjà été désactivé.
Dans la moitié droite de chaque souris, les scientifiques ont transplanté des sections du thymus des chatons. Dans la moitié gauche, ils ont transplanté des sections des ganglions lymphatiques des chatons. Ensuite, ils ont injecté aux souris les cellules de la rate et de la moelle osseuse des chatons.
Une fois les chirurgies et les injections terminées, ces souris étaient semblables à des chats par plusieurs mesures. Leur sang contenait de l'ADN de chat. Ils ont commencé à produire une protéine immunitaire de chat appelée IgG. Enfin, comme indiqué dans un article de 1995, les scientifiques ont pu infecter ces souris félines avec le virus de la fièvre catarrhale du mouton.