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Top 10 exploits et découvertes génétiques réalisés par des scientifiques chinois
La Chine est une centrale qui se nourrit de progrès. La génétique est un domaine polyvalent qui connaît de grands progrès dans ce pays. Ces dernières années, les études chinoises ont inclus de nombreuses premières mondiales et des progrès médicaux incroyables.
Il existe aussi un côté étrange. Les scientifiques créent des choses jamais vues dans la nature, réécrivent les règles de la reproduction et gardent le reste du monde nerveux de leur penchant pour le montage humain controversé.
10 plus grande étude génétique
En 2018, une société de séquençage du génome basée à Shenzhen a eu accès à une base de données massive. Les informations génétiques d’environ sept millions de femmes chinoises enceintes ont été recueillies lors du dépistage d’un trouble lié au syndrome de Down.
Environ 141 000 femmes seulement ont été choisies, mais il s’agit du plus grand projet d’analyse de la génétique chinoise. Les mères représentaient presque toutes les provinces et même 36 des 55 groupes de minorités ethniques.
Les résultats étaient intéressants. Certains gènes étaient liés à la taille et à la masse corporelle, à la capacité d'avoir des jumeaux et à la sévérité de la manifestation du virus de l'herpès 6. Même les migrations ont laissé leur marque sur le génome chinois. La plus grande partie de la population est constituée de Han (92%).
L'étude a révélé que ce groupe avait la même structure génétique, mais les différences dépendaient de l'endroit où ils vivaient. Leurs origines septentrionales et méridionales se reflètent dans les migrations qui auraient eu lieu après 1949, lorsque le travail devint plus accessible à l'est et à l'ouest. Les variations génétiques provoquent également des réponses immunitaires différentes des Han du nord et du sud. Curieusement, certains groupes minoritaires avaient plus de diversité génétique que les Han.
9 panda géant inconnu
Le panda géant est emblématique de la Chine. Bien que ces créatures fassent l'objet de nombreuses études, les chercheurs en savent encore très peu sur leur évolution. Le seul fait certain est que les pandas géants se sont séparés des autres ours il y a 20 millions d'années.
Puis, en 2018, un fossile a été découvert dans la grotte de Cizhutuo en Chine. La créature est morte il y a 22 000 ans et ressemblait beaucoup à un panda géant. Pour jauger ce qu’il en était exactement, les chercheurs ont accompli un exploit incroyable: ils ont reconstitué 148 329 fragments de son ADN.
Lorsque l'ascendance est devenue claire, deux choses ont rendu le fossile unique. L’ADN était le plus ancien jamais découvert sur un panda géant, mais il révélait également une lignée dont personne ne savait même qu’il existait. Ce panda s'est séparé de ses cousins vivants il y a environ 183 000 ans. Son code génétique a également révélé un grand nombre de mutations qui ont probablement aidé cette espèce à survivre à la période glaciaire dans laquelle elle vivait.
8 chiens avec plus de muscle
En 2015, les instituts de biomédecine et de santé de Guangzhou ont vu naître plusieurs chiots. Ce n'étaient pas des Beagles ordinaires. Ils ont commencé leur existence en tant que 60 embryons génétiquement modifiés à partir desquels un seul gène a été retiré.
La myostatine bloque la croissance musculaire. Les scientifiques l'ont supprimé pour créer ce qu'ils prétendent être les premiers chiens de designer au monde. Seulement 27 chiots sont nés, mais tout ne s'est pas passé comme prévu.
La myostatine a deux copies, et les deux ont disparu d'une seule femelle. Un autre chiot mâle a eu un exemplaire désactivé. Il était plus volumineux que le reste mais pas autant que la femme, conçue pour développer deux fois plus de muscle que la normale. Le projet avait pour objectif de produire des animaux d’essai sur lesquels étudier les maladies des muscles humains, notamment la maladie de Parkinson et la dystrophie musculaire.
Les Chinois ont peut-être plusieurs débuts à leur actif, mais dans ce cas, la nature les a battus. Le bétail bleu belge a des muscles à couper le souffle, grâce à un manque naturel de myostatine. En outre, une maladie génétique supprime parfois le gène présent dans les whippets, produisant des chiens incroyablement musclés.
7 vers à soie araignée
En apprenant que les scientifiques ont peaufiné la capacité du ver à soie à produire de la soie, la plupart des gens penseraient que les vers filent mieux, en quantités plus abondantes. Cependant, dans le monde de cette matière satinée, le ver à soie n'est pas roi. Les araignées les battent à plusieurs niveaux.
La soie arachnide promet des applications incroyablement utiles en médecine, notamment les microcapsules qui administrent des médicaments anticancéreux, ainsi que le potentiel de réparation des nerfs endommagés. Les chercheurs ont également découvert qu'il pourrait renforcer les gilets pare-balles.
Malheureusement, les araignées ne jouent pas avec l'idée d'avoir leur soie élevée dans le commerce. Contrairement au ver à soie prévisible, les arachnides sont territoriales et, pire encore, cannibales.
En 2018, une équipe affiliée à plusieurs institutions chinoises a utilisé l'édition de gènes et a réussi là où beaucoup d'autres ont échoué. Ils ont remplacé un segment du code génétique du ver à soie par un ADN provenant d'une araignée dorée.
Lorsque les vers altérés ont filé leurs cocons, la soie a été analysée. C'était une araignée de 35,2%, la plus haute pureté jamais atteinte. (Les tentatives du passé étaient à la traîne de 5%.) La soie était prête à être utilisée au moment où les vers à soie ont publié les fils, chose qu'aucune autre équipe ne pourrait gérer.
6 première rose bleue
Parmi les choses les plus recherchées dans le monde des jardiniers est la rose bleue. Elle n’existe pas dans la nature et, pendant des centaines d’années, les amateurs de roses n’ont pas réussi à reproduire cette couleur ultime.
Au cours d'un projet plus récent qui a duré 20 ans et impliquait la reproduction sélective et le génie génétique, les biotechnologues se sont approchés. Cependant, même cette rose des prix était plus mauve que bleue.
Les scientifiques chinois ont trouvé un nouveau moyen d'atteindre le rêve. Ils ont commencé avec la bactérie Agrobacterium tumefaciens, souvent utilisé en bio-ingénierie car il permet de transférer facilement du matériel génétique étranger dans l’ADN des plantes.
Dans une autre bactérie, les chercheurs ont sélectionné deux enzymes bactériennes capables de transformer la L-glutamine contenue dans les pétales de rose en un pigment bleu appelé indigoïdine. Une souche spéciale de A. tumefaciens a été créé pour porter les enzymes.
Les bactéries ont ensuite été injectées dans une rose blanche. Les gènes du pigment ont pénétré dans le génome de la plante et ont provoqué une accumulation de bleu autour du point d'injection. La première rose bleue du monde n'est pas parfaite car cette technique ne produit que des taches temporaires. Cependant, les scientifiques chinois sont déjà occupés par la prochaine étape: concevoir une rose qui produit naturellement les deux enzymes et se fait virer au bleu.
5 La grotte du SRAS
En 2002, le monde a suivi l’épidémie mortelle de SRAS (syndrome respiratoire aigu sévère). Il a fleuri pour la première fois dans le sud de la Chine, a infecté 8 000 personnes et en a tué près de 800.
La cause de l'épidémie n'a jamais été résolue. À la fin de 2017, des scientifiques ont dévoilé un indice troublant dans une grotte de la province chinoise du Yunnan. Au cours des cinq dernières années, ils ont étudié plusieurs virus du SRAS présents dans les chauves-souris de la grotte. Il y avait 11 nouvelles souches, mais aucune n'a montré les traits génétiques de l'éclosion de 2002. Le SRAS chez les chauves-souris n'a jamais été prouvé qu'il traversait la barrière de l'espèce pour l'homme.
Cependant, une analyse approfondie a trouvé quelque chose d’effrayant. Ensemble, les nouvelles souches portaient suffisamment de blocs génétiques pour construire théoriquement un virus qui pourrait évoluer pour passer des chauves-souris à l'homme. Deuxièmement, trois des nouvelles souches ont montré une prédisposition génétique à infecter les humains.
Si l’épidémie de 2002 s’est levée de la grotte, elle n’explique toujours pas comment elle s’est rendue à Ground Zero, dans la province du Guangdong, à 1 000 kilomètres.
4 premiers clones de singe de Chine
À la fin de 2017, deux macaques à longue queue sont nés dans le même laboratoire à Shanghai. Même si leurs naissances se sont déroulées à des semaines d'intervalle, Zhong Zhong et Hua Hua étaient des «jumeaux» identiques.
Ils ont été créés avec la technique de transfert nucléaire de cellules somatiques (SCNT), le même qui a produit le clone de mouton historique, Dolly, il y a 20 ans. Les singes sont peut-être les premiers primates non humains créés avec SCNT, mais cet exploit n'a pas été applaudi par la communauté internationale tout entière.
Les critiques craignent que le projet ne rapproche le clonage humain de la réalité sans accorder trop d'importance aux préoccupations éthiques graves. Certains chercheurs sont totalement contre le SCNT, le qualifiant de «procédure très inefficace et dangereuse».
En effet, Zhong Zhong et Hua Hua ne se sont produits qu'après 79 tentatives infructueuses. Malgré les critiques, les scientifiques chinois insistent sur le fait que des singes identiques peuvent constituer un moyen précieux d’étudier les maladies géniques chez l’homme, y compris certains cancers.
3 embryons résistants au VIH
L’édition de gènes chez l’homme est la nouvelle frontière. Alors que la plupart des gouvernements refusent de s’entendre sur des protocoles de modification éthique des tissus humains, la Chine l’a fait il ya quelques années.
La percée historique vient d’ajouter de l’alimentation au débat. Peut-être à la surprise de tous, cela n'a pas empêché l'Université de médecine de Guangzhou de le refaire en 2016. Ils voulaient créer des embryons résistants au VIH.
Fonctionnant selon des directives strictes, ils ont utilisé 26 œufs humains fécondés. Tous avaient été donnés à la recherche car ils n'étaient plus viables et ne deviendraient plus des bébés vivants.
La prochaine étape impliquait une mutation génétique spécifique. Les personnes naturellement porteuses de cette mutation sont immunisées contre le virus VIH. À l'aide d'un outil d'édition de gène appelé CRISPR, le gène a été inséré dans le génome de l'embryon.
Le tweak a été un succès, mais seulement quatre sont devenus résistants au VIH. Les autres ont montré pourquoi le reste du monde tardait à prendre le train en marche. Des mutations inattendues se sont manifestées - et non les bonnes.
Il serait impossible de prédire les effets à long terme sur un être humain créé par CRISPR (si jamais il devait aller aussi loin). Au contraire, cette deuxième tentative a montré que ce type d’édition de gènes n’était pas sûr. CRISPR a également été utilisé lors des premières modifications il y a plusieurs années et a également entraîné des mutations indésirables.
2 robots luttant contre le cancer
Le rêve de créer des nanorobots capables de lutter contre le cancer dans le corps n’a rien de nouveau. C’est de cette façon que les chercheurs chinois ont récemment géré ce projet qui était presque ingénieux.
Les tumeurs ne peuvent vivre que tant qu'elles sont alimentées par les vaisseaux sanguins d'une personne. Pour créer quelque chose qui bloque les vaisseaux, les scientifiques ont commencé par emprunter des molécules d'ADN d'un virus appelé phage. Une technique semblable à l'origami a plié le fil en une feuille rectangulaire. Les «tueurs de tumeurs» ont été ajoutés, qui étaient essentiellement des molécules de l'enzyme de coagulation, la thrombine.
Quatre ont été enroulés à l'intérieur de la feuille pour former un nanorobot en forme de tube. Des protéines spéciales ont verrouillé les quatre molécules à l'intérieur. Après injection, le nanorobot est entré dans les vaisseaux sanguins. Là, les tumeurs ont ouvert les protéines et libéré l'enzyme thrombine. Un caillot s'est formé dans les vaisseaux et a affamé la tumeur.
Des tests sur des souris ont montré que les robots étaient efficaces. Les rongeurs souffraient de cancers de la peau, des poumons, du sein et des ovaires. Dans un groupe de huit animaux atteints de mélanome, les tumeurs ont complètement disparu chez trois souris. Leur espérance de vie a également augmenté.
1 souris sans père
En 2018, des scientifiques chinois ont réussi à élever deux souris femelles. Les 29 chiots sont les premiers mammifères nés de deux mères sans implication masculine. L'étude a tenté de déterminer pourquoi deux sexes sont essentiels à la reproduction de la plupart des espèces. La réponse a réécrit les règles de la reproduction.
En fait, lors de la conception d'un mammifère, il existe environ 100 gènes dans lesquels seuls les gènes de la femme ou du mâle sont activés. Les deux sexes sont nécessaires pour activer les 100 personnes.Le mâle couvre ceux qui ne sont pas activés par les gènes féminins, et inversement.
Si deux femelles pouvaient se reproduire dans la nature, certains gènes resteraient en dormance. À l'aide de l'édition de gènes sur des cellules souches de souris, les chercheurs ont contourné cette barrière en supprimant un petit morceau de code génétique à trois endroits. Les cellules altérées ont été injectées dans un oeuf d'une deuxième souris femelle. Une fertilisation réussie a suivi. Les bébés ont grandi en bonne santé et ont eu leurs propres bébés.
Une expérience similaire avec deux pères (et une mère de substitution) a produit 12 petits, mais ils sont tous morts dans les 48 heures. La recherche offre un espoir lointain aux couples humains de même sexe qui souhaitent fonder leur propre famille.