Un forçage génétique naturel pourrait éliminer les rongeurs envahissants sur les îles

Dans la bataille contre la souris domestique envahissante sur les îles, les scientifiques utilisent les propres gènes du rongeur contre elle.

Avec les bons ajustements, l’introduction de quelques centaines de souris génétiquement modifiées pourrait conduire la population de souris envahissantes d’une île à l’extinction en environ 25 ans, rapportent des chercheurs dans le 15 novembre Actes de l’Académie nationale des sciences. L’astuce consiste à ajouter les modifications à une section d’ADN de souris qui est héritée beaucoup plus souvent qu’elle ne le devrait.

Les scientifiques ont créé des gènes extra-héritables similaires – appelés forçages génétiques – en laboratoire. Les morceaux sont conçus pour être transmis à la plupart ou à la totalité de la progéniture d’un animal au lieu de la moitié habituelle, et rendre cette progéniture infertile en plus. Les scientifiques ont utilisé des forçages génétiques pour réduire les populations de les moustiques et les mouches des fruits (SN : 17/12/18).

Mais les mammifères sont une autre histoire. Les scientifiques ont déjà synthétisé un forçage génétique qui se transmet aux souris environ 80 pour cent du temps (SN : 23/01/19). Mais le lecteur n’est pas assez fort pour arrêter une population rapidement.

Heureusement, la nature s’en est occupée. Un haplotype est un groupe naturel de gènes qui est transmis comme une unité lors de la réplication. Le génome de la souris domestique (Mus musculus) a un haplotype particulier, appelé le t haplotype, qui est transmis à la progéniture plus de 95 % du temps, au lieu des 50 % habituels.

Ce forçage génétique naturel présente des avantages, explique Anna Lindholm, biologiste à l’Université de Zurich qui n’a pas participé à l’étude. Il « a évolué naturellement et continue d’être présent dans la nature, et nous n’avons pas encore trouvé de résistance contre lui dans les populations sauvages », dit-elle. Il ne se trouve pas non plus dans les espèces d’ailleurs M. musculus, ce qui signifie qu’il ne se propagera probablement pas à d’autres souris non invasives.

Le biologiste moléculaire Paul Thomas et ses collègues ont décidé de cibler le t haplotype avec l’outil moléculaire couper-coller appelé CRISPR/Cas9 (SN : 24/08/16). Ils ont utilisé CRISPR pour insérer la séquence génétique de l’outil CRISPR lui-même dans le t haplotype. Lorsqu’une souris mâle portant le gène altéré t haplotype s’accouple avec une femelle, les gènes insérés pour l’outil CRISPR entrent en action. Il utilise un guide génétique spécial pour cibler et inactiver le gène de l’hormone prolactine, ce qui rend tout bébé souris femelle infertile.

La meilleure partie est que le naturel t haplotype peut également stériliser les mâles, dit Thomas, de l’Université d’Adélaïde en Australie. Les mâles avec deux copies – mâles homozygotes – ne se reproduiront pas du tout.

« Si vous pouviez obtenir un t pour se propager dans une population, vous pourriez obtenir des mâles homozygotes stériles », dit-il. « Et avec l’ajout de l’élément CRISPR en plus de cela, nous obtenons des femelles homozygotes qui sont également stériles. »

Pour savoir à quel point le t souris haplotype font sur une île où les souris font des ravages sur la biodiversité, les scientifiques ont utilisé une simulation informatique d’une île avec 200 000 souris. L’équipe a découvert que l’ajout de seulement 256 souris avec le CRISPR modifié t haplotype pourrait conduire avec succès la population de souris à zéro dans environ 25 ans. Même sans CRISPR, ajouter des souris avec la normale t haplotype pourrait réservoir la population dans environ 43 ans.

Mais les modèles ne sont pas des souris. Lors d’un test final, Thomas et ses collègues ont fait du modèle une réalité. L’équipe a modifié le t haplotype dans un petit groupe de souris en laboratoire et a utilisé des tests génétiques pour montrer que ces souris transmettraient leur nouvelle génétique 95% du temps.

« C’est une idée intelligente, de s’appuyer sur le t haplotyper le système d’entraînement naturel et utiliser CRISPR, non pas pour propager la construction, mais pour endommager les gènes nécessaires à la fertilité féminine », explique Lindholm. « C’est une grande avancée dans le développement de nouveaux outils pour contrôler les populations de souris invasives. »

La prochaine étape, dit Thomas, sera de tester les effets sur de vraies populations de souris dans des enclos sécurisés, pour savoir si les souris génétiquement modifiées t peut empêcher les souris de se reproduire. Les scientifiques veulent également s’assurer que toutes les souris modifiées relâchées dans la nature disposent d’un mécanisme de sécurité, afin que les autres souris ailleurs ne soient pas affectées.

La version finale pourrait cibler de minuscules mutations qui ne se produisent que sur une île où la population de ravageurs est isolée, suggère Thomas. Si la souris s’échappait sur le continent, ses gènes modifiés n’auraient aucun effet sur les souris locales. Les scientifiques souhaitent également consulter les habitants de la région, comme l’ont fait les responsables lorsque des moustiques génétiquement modifiés ont été sorti en Floride (SN : 14/05/21).

Enfin, note-t-il, 25 ans, c’est une longue attente pour certaines populations insulaires en voie de disparition. « Nous aimerions voir CRISPR fonctionner plus rapidement », dit-il. « C’est toujours un travail en cours. »