An experimental dog Photo: Courtesy of Beijing Sinogenetic Biotechnology Co.

Un chien expérimental Photo : Avec l’aimable autorisation de Beijing Sinogenetic Biotechnology Co.

Pour la première fois, des scientifiques chinois ont développé un modèle de trouble du spectre autistique (TSA) chez le chien en utilisant la technologie d’édition génétique, une avancée qui ouvrira une nouvelle voie pour développer des médicaments pour traiter cette maladie cérébrale, a appris le Chine Direct. l’équipe de recherche.

L’équipe dirigée par Zhang Yongqing de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec Beijing Sinogenetic Biotechnology Co. et la Yale School of Medicine, a publié son étude dans la revue Nature’s Molecular Psychiatry le mois dernier.

Les chercheurs ont utilisé l’édition du gène CRISPR/Cas9 pour muter le gène SHANK3 dont les mutations constituent l’une des anomalies génétiques les plus répliquées identifiées chez les patients autistes. Après près de huit années d’étude, l’équipe a réussi à créer plusieurs lignées de beagles qui ont montré des déficits de comportement social distincts et robustes, notamment un retrait social et une réduction des interactions sociales avec les humains, ainsi qu’une anxiété accrue dans différents contextes expérimentaux, a déclaré Zhang au Chine Direct.

Le TSA est une maladie mentale courante chez les enfants et les adolescents. Environ un enfant sur 100 est autiste, selon l’Organisation mondiale de la santé. Ce trouble mental et neurologique est une maladie développementale qui dure toute la vie et touche environ un pour cent de la population mondiale. La recherche sur ces maladies cérébrales s’appuie sur des modèles animaux appropriés.

Cependant, malgré des études intensives sur la modélisation des troubles neuropsychiatriques, en particulier des TSA chez les animaux, de nombreux défis demeurent.

Par exemple, les souris, qui ont été largement utilisées comme modèle de recherche sur l’autisme, présentent des différences significatives dans leur structure cérébrale, leur fonction et leur comportement par rapport aux humains, ce qui limite considérablement la traduction clinique des résultats de la recherche, soulignant l’urgence de développer d’autres modèles animaux. , a déclaré Zhang.

Zhang a noté que des primates non humains, notamment des singes, ont été utilisés pour modéliser les TSA ces dernières années. « J’ai également participé à la modélisation de primates non humains, dont des singes. » Bien que la structure et le comportement du cerveau du singe soient très similaires à ceux du cerveau humain, un faible taux de reproduction dû à un cycle de reproduction long et à une seule naissance par grossesse, ainsi qu’un coût extrêmement élevé, interdisent leur utilisation à grande échelle en phase préclinique. études, a noté le chercheur.

Le modèle canin est une alternative intéressante en raison de ses interactions sociales chien-humain complexes et efficaces, a-t-il déclaré, notant que contrairement aux singes, les chiens ont un taux de reproduction élevé et un métabolisme médicamenteux comparable à celui des humains.

Les chiens ont apporté une grande contribution aux études sur la santé humaine dans le monde entier. Ils ont été largement utilisés dans la recherche sur la santé humaine, a déclaré Zhang. « Par exemple, l’évaluation de la sécurité des médicaments ainsi que celle de la sécurité et de l’efficacité des dispositifs médicaux sont souvent effectuées chez les chiens. »

Mais c’est la première fois au monde qu’un modèle de trouble du spectre autistique chez le chien est créé, a déclaré Zhang, notant que toutes leurs recherches et expériences sont strictement menées conformément aux normes internationales.

Selon l’OMS, les troubles du spectre autistique constituent un groupe diversifié de pathologies. Ils se caractérisent par un certain degré de difficulté dans les interactions sociales et la communication. D’autres caractéristiques sont des schémas d’activités et de comportements atypiques, tels qu’une difficulté à passer d’une activité à une autre, une concentration sur les détails et des réactions inhabituelles aux sensations.

Le traitement actuel des patients atteints de TSA comprend l’amélioration des compétences sociales et de vie, ainsi que la réduction des symptômes comportementaux tels que l’anxiété et l’agressivité.

Après des dizaines de milliers d’années de coévolution et d’élevage, le chien est le compagnon le plus proche de l’homme. La caractéristique biologique la plus importante des chiens est leur fonction cognitive émotionnelle très développée. Ce sont des communicateurs intimes et efficaces avec les gens. « L’établissement de modèles canins présente donc un grand potentiel pour l’étude des maladies cérébrales à l’avenir, en particulier pour l’évaluation des médicaments », a déclaré Zhang, soulignant qu’ils avaient sélectionné des beagles comme sujets de test.

Zhang Yongqing de l'Institut de génétique et de biologie du développement de l'Académie chinoise des sciences (CAS) Photo : Avec l'aimable autorisation de Beijing Sinogenetic Biotechnology Co.

Zhang Yongqing de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences (CAS) Photo : Avec l’aimable autorisation de Beijing Sinogenetic Biotechnology Co.

Ils prévoient également d’utiliser des modèles canins pour développer de nouveaux médicaments et évaluer le potentiel des médicaments qui ont été approuvés par l’organisme de surveillance des médicaments mais qui n’ont pas été utilisés pour traiter l’autisme.

En outre, ils espèrent que des modèles canins pourront être utilisés pour identifier des interventions d’adaptation sociale et étudier des stratégies d’interférence non invasives telles que la thérapie magnétique transcrânienne, afin d’améliorer les symptômes de l’autisme.

Les chercheurs ont également réalisé une analyse comportementale sur des chiens mutants. Cela comprenait l’utilisation de l’apprentissage automatique pour analyser la position et le remuement de la queue, ainsi que l’observation des interactions avec les humains et d’autres chiens.

Selon leur article, ils ont constaté que les chiens « présentaient des déficits comportementaux sociaux distincts et robustes, notamment un retrait social et une réduction des interactions sociales avec les humains ».

En outre, ils ont développé un pupillomètre pour la pupillométrie en temps réel chez les chiens, une technique de suivi oculaire utilisée pour analyser les comportements de sujets expérimentaux. Ils ont également publié un article distinct dans la même revue.

Les résultats ont montré que la réponse pupillaire des chiens mutants était cohérente avec celle des patients autistes, et que les pupilles des chiens mutants étaient plus significativement agrandies dans des conditions normales de stimulation sonore, ce qui indique qu’ils étaient plus sensibles au son, selon l’article. .

« Le modèle canin nous a fourni une nouvelle plate-forme et a ouvert une nouvelle voie pour mener des études mécanistes sur les maladies cérébrales, ce qui pourrait nous aider à accélérer la recherche préclinique sur la maladie », a déclaré Zhang.

Il a également souligné que les modèles canins pourraient également être utilisés pour mieux comprendre d’autres troubles cérébraux et mentaux causés par des variantes génétiques, notamment la maladie d’Alzheimer.

« Ce n’est que le début. J’espère qu’au cours des cinq à dix prochaines années, nous pourrons promouvoir la recherche sur les maladies cérébrales en utilisant des modèles canins et tirer pleinement parti de leurs caractéristiques biologiques uniques », a noté Zhang.

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