CRISPR est désormais possible chez les cafards

Des chercheurs ont développé une approche CRISPR-Cas9 pour permettre l’édition de gènes chez les cafards, selon une étude publiée par Cell Press le 16 mai dans la revue Cell Reports Methods. La technique simple et efficace, appelée CRISPR « parental direct » (DIPA-CRISPR), implique l’injection de matériel dans les femelles adultes où les œufs se développent plutôt que dans les embryons eux-mêmes.

« Dans un sens, les chercheurs sur les insectes ont été libérés du désagrément des injections d’œufs », explique l’auteur principal de l’étude, Takaaki Daimon, de l’université de Kyoto. « Nous pouvons désormais modifier les génomes des insectes plus librement et à volonté. En principe, cette méthode devrait fonctionner pour plus de 90 % des espèces d’insectes. »

Les approches actuelles pour l’édition de gènes d’insectes nécessitent généralement la micro-injection de matériaux dans des embryons précoces, ce qui limite fortement son application à de nombreuses espèces. Par exemple, des études antérieures n’ont pas permis de manipuler génétiquement des cafards en raison de leur système de reproduction unique. En outre, l’édition de gènes d’insectes nécessite souvent un équipement coûteux, une configuration expérimentale spécifique pour chaque espèce et un personnel de laboratoire hautement qualifié. « Ces problèmes liés aux méthodes conventionnelles ont gêné les chercheurs qui souhaitaient réaliser l’édition du génome sur une grande variété d’espèces d’insectes », explique M. Daimon.

Pour surmonter ces limitations, Daimon et ses collaborateurs ont injecté des ribonucléoprotéines (RNP) Cas9 dans la cavité corporelle principale de blattes femelles adultes afin d’introduire des mutations héréditaires dans les ovules en développement. Les résultats ont montré que l’efficacité de l’édition génétique – la proportion d’individus édités par rapport au nombre total d’individus éclos – pouvait atteindre 22 %. Chez le coléoptère de la farine rouge, le DIPA-CRISPR a atteint une efficacité de plus de 50 %. De plus, les chercheurs ont généré des coléoptères knock-in en co-injectant des oligonucléotides simple brin et des RNP Cas9, mais l’efficacité est faible et doit être améliorée.

L’application réussie de la DIPA-CRISPR chez deux espèces éloignées sur le plan de l’évolution démontre son potentiel d’utilisation à grande échelle. Mais l’approche n’est pas directement applicable à toutes les espèces d’insectes, y compris les mouches des fruits. En outre, les expériences ont montré que le paramètre le plus critique pour le succès est le stade des femelles adultes injectées. Par conséquent, le DIPA-CRISPR nécessite une bonne connaissance du développement des ovaires. Cela peut être un défi chez certaines espèces, étant donné la diversité des histoires de vie et des stratégies de reproduction chez les insectes.

Malgré ces limitations, la DIPA-CRISPR est accessible, très pratique et pourrait être facilement mise en œuvre dans les laboratoires, étendant l’application de l’édition de gènes à une grande diversité d’espèces d’insectes modèles et non modèles. La technique nécessite un équipement minimal pour l’injection dans l’adulte et seulement deux composants – la protéine Cas9 et l’ARN à guide unique – ce qui simplifie grandement les procédures d’édition de gènes. De plus, la protéine Cas9 standard, disponible dans le commerce, peut être utilisée pour l’injection dans l’adulte, ce qui élimine la nécessité d’une ingénierie personnalisée de la protéine qui prend beaucoup de temps.

« En améliorant la méthode DIPA-CRISPR et en la rendant encore plus efficace et polyvalente, nous pourrions être en mesure de permettre l’édition du génome de la quasi-totalité des plus de 1,5 million d’espèces d’insectes, ouvrant ainsi la voie à un avenir où nous pourrions utiliser pleinement les étonnantes fonctions biologiques des insectes », déclare M. Daimon. « En principe, il est également possible de modifier le génome d’autres arthropodes à l’aide d’une approche similaire. Il s’agit notamment de parasites agricoles et médicaux tels que les acariens et les tiques, et d’importantes ressources halieutiques comme les crevettes et les crabes. »

Tous ces chercheurs qui ont cherché à modifier les gènes des cafards sont en fait tombés dans l’extrême inconscient et maléfique de se prendre pour des petits dieux, les nouveaux créateurs de la vie.

yogaesoteric
30 septembre 2022