Oncologie

Les poissons zébrés plongent dans la génétique humaine

Le poisson zébré (Danio rerio), qui ressemble à une petite sardine, pourrait dévoiler le secret génétique entourant des maladies du système nerveux humain comme la schizophrénie et l’autisme. Voilà le pari de Pierre Drapeau, le nouveau directeur du Département de pathologie et biologie cellulaire de l’Université de Montréal, qui vient d’obtenir avec ses collègues près de 17 millions pour aller explorer les profondeurs des maladies neurologiques à l’aide de ce vertébré doté d’un génome étrangement semblable à celui de l’être humain.

En effet, le poisson zébré possède dans sa colonne vertébrale des fonctions motrices qui sont très proches des nôtres, comme celles du réflexe au toucher et de la nage. Cette parenté génétique permet au chercheur de tester sur le poisson zébré certaines mutations de gènes humains soupçonnés d’être responsables de maladies neurologiques. Si le gène muté humain inhibe le réflexe au toucher ou la nage chez le poisson lorsqu’il est substitué au gène du poisson, alors il est possible de conclure que la mutation humaine peut causer une maladie.

Entre ce minuscule animal et l’être humain se dresse une terra incognita que le titulaire de la Chaire de recherche du Canada en neuroscience explore à petits pas. « L’important, c’est que mieux on comprend le phénotype [ou comportement] du poisson zébré, plus on apprécie les subtilités des gènes humains. Nous croyons qu’il y a un défaut de transmission synaptique [entre neurones] à la base de plusieurs maladies psychiatriques. Les médicaments compensent ces défauts. Mais quelle est la nature des défauts ? C’est là qu’une approche génétique avec un modèle animal pourrait nous aider », affirme-t-il.

Le poisson zébré a récemment retenu l’attention des médias lorsqu’il a mené à la découverte d’un gène de la couleur de la peau (selon le numéro de la revue Science du 16 décembre 2005). Dès 1995, l’Allemande Christiane Nüsslein-Volhard gagnait le prix Nobel de médecine pour avoir mis en évidence les gènes qui président à la formation du corps humain. À l’origine de ses plus récents travaux, le Danio rerio.
Étudié par plus de 1500 chercheurs de par le monde, il jouit actuellement d’une célébrité certaine dans la communauté scientifique. Modèle de prédilection en génétique du développement, il est utilisé dans la recherche sur le cancer, les maladies cardiaques, la résistance à la douleur, l’anémie, la régénération des tissus, la formation des muscles et la toxicité des médicaments.

Unique chercheur au Québec à tâter du poisson zébré, Pierre Drapeau connait bien son protégé pour l’avoir abondamment élevé et examiné depuis une décennie. La reproduction du poisson se fait facilement dans un espace réduit, il est abondant – la femelle pond de 100 à 200 œufs par semaine –, et l’œuf se développe en embryon après deux ou trois jours seulement. De plus, il possède plusieurs organes communs à l’homme, comme le cœur et la moelle épinière.

« C’est un modèle polyvalent. Je veux trouver une façon de l’exploiter à son maximum et d’investir le champ de ses applications », ajoute Pierre Drapeau, dont le centre d’intérêt scientifique est la représentation du cerveau humain en une toile infinie comportant quelque 100 milliards de cellules nerveuses, chacune créant des milliers de contacts synaptiques. Ce qui l’intéresse, c’est de comprendre comment les réseaux de neurones se développent, établissent des connexions entre eux et donnent naissance à des comportements. Le biochimiste et neurophysiologiste de formation installera cet automne ses 2000 aquariums au septième étage du pavillon Roger-Gaudry. Après 20 années à l’Université McGill et avec près de 70 articles à son actif, celui qui dit être arrivé au mitan de la vie envisage la « seconde moitié de sa carrière » avec beaucoup d’enthousiasme : « Il y a une vision à l’Université de Montréal tout à fait rafraichissante. Les gens sont bien encadrés, bien organisés. Cela a beaucoup compté dans ma décision de me joindre à eux. »