San Francisco Frontiers - Le poisson-zèbre, précieux allié des chercheurs

Dans l'animalerie aquatique, au sous-sol de l'institut de recherche, Sébastien Bedu, ingénieur d'étude, récupère à l'aide d'une passoire des œufs tout juste pondus par ces petits poissons.

Equipé d'une aiguille, il y injecte un fragment d'ADN contenant un gène dont il cherche à déterminer la fonction.

Une manipulation "beaucoup plus facile à réaliser que chez la souris par exemple, car cela ne nécessite aucune chirurgie", explique-t-il.

Moins connu que la souris de laboratoire, le poisson-zèbre ou "zebrafish" est devenu ces dernières années un organisme modèle important pour les scientifiques, en raison de ses caractéristiques physiologiques proches de celles de l'homme.

Quelque 70% des gènes humains ont en effet un équivalent dans le génome de ce poisson.

Et ce n'est pas son seul atout: "c'est une espèce de petite taille, on peut donc en élever un grand nombre dans de petits volumes d'eau", énonce Sébastien Bedu, responsable de l'animalerie. "Quand il se reproduit, il donne énormément d'œufs, il est facile à manipuler, beaucoup moins coûteux qu'un rongeur... c'est le modèle rêvé pour le chercheur !", s'enthousiasme-t-il.

En outre, si ce poisson tire son nom des rayures qu'il acquiert à l'âge adulte, aux premiers stades de sa croissance, l'alevin est totalement transparent et certains peuvent même le rester par la suite.

Cette transparence lui confère un avantage de taille, en permettant d'observer facilement, avec un simple microscope, différents phénomènes biologiques au sein de l'organisme entier.

"On peut suivre sur cet animal vivant le destin des cellules, leur mouvement, leurs divisions, leur mort, sans aucune manipulation invasive", résume Laure Bally-Cuif, directrice du Département de biologie du développement et cellules souches à l'Institut Pasteur.

Les équipes de l'Institut s'intéressent particulièrement aux cellules souches du système nerveux de ce vertébré.

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"Très rares chez les mammifères, elles sont maintenues en très grand nombre dans le cerveau adulte de ce poisson", explique la chercheuse, au milieu de rangées d'aquariums.

Indispensables à la plasticité du cerveau par les neurones qu'elles génèrent, ces cellules peuvent également être source de pathologies lorsqu'elles fonctionnent mal.

"Par l'étude de ces cellules, on espère mieux comprendre leur fonctionnement normal et éventuellement trouver les mécanismes susceptibles de les corriger lorsqu'elles dysfonctionnent ou de les activer pour produire plus de neurones", indique Laure Bally-Cuif.

D'autres équipes de l'Institut Pasteur misent aussi sur le cerveau du poisson-zèbre pour décoder les mécanismes impliqués dans le glioblastome, une tumeur cérébrale rare mais très agressive, qui demeure sans traitement curatif à ce jour.

"Ce qu'on essaye de savoir, c'est de quelle manière bloquer la migration des cellules cancéreuses", décrit Sandrine Etienne-Manneville, responsable de l'unité Polarité cellulaire, migration et cancer à l'Institut Pasteur. "Pour cela il faut d'abord qu'on comprenne comment elles migrent".

Là encore, le poisson-zèbre se révèle un parfait modèle. Les scientifiques utilisent des cellules tumorales issues de patients atteints de ce cancer qu'ils rendent fluorescentes. Ils les injectent ensuite dans le cerveau des larves, transparentes, et dont les vaisseaux sanguins ou les neurones sont colorés par manipulation génétique.

Il devient alors possible de suivre en temps réel le mouvement des cellules cancéreuses à l'intérieur du cerveau des poissons.

"On peut observer in vivo, au sein du tissu cérébral, si ces cellules ont des propriétés invasives importantes et comment et où elles migrent, ce qui va permettre d'améliorer le diagnostic chez les patients atteints de ce cancer", espère Sandrine Etienne-Manneville.

Autre intérêt du poisson-zèbre: "on peut tester chez lui de nombreuses molécules, que l'on ajoute dans son eau de nage, pour voir si elles influencent ou non l'invasion de la tumeur", poursuit la chercheuse.

L'objectif étant bien sûr de développer un jour un traitement pour cette tumeur qui représente le deuxième cancer pédiatrique en France et la première cause de mortalité due au cancer chez l'enfant.

S.Jackson--SFF