Avez-vous déjà entendu parler du poisson-zÚbre dans la recherche biomédicale ? Savez-vous pourquoi la souris est le modÚle le plus utilisé ? Et comment un organe-sur-puce pourrait révolutionner la médecine ?
La science avance grĂące Ă une grande diversitĂ© de modĂšles expĂ©rimentaux, quâils soient animaux ou technologiques. Chacun a ses spĂ©cificitĂ©s, ses atouts et ses limites, mais tous partagent un mĂȘme objectif : mieux comprendre le vivant pour amĂ©liorer la santĂ© humaine et animale.
Pourquoi utilise-t-on ces modĂšles ?
Le corps humain est incroyablement complexe, et lâĂ©tudier directement nâest pas toujours possible. GrĂące aux modĂšles de recherche, les scientifiques peuvent :
- Tester de nouveaux traitements
- Comprendre des maladies complexes
- Ătudier le fonctionnement des organes
- DĂ©velopper des alternatives Ă lâexpĂ©rimentation animale
Animaux et alternatives : des approches complémentaires
Les modĂšles animaux, comme le rat, le lapin ou le cochon, permettent dâobserver un organisme entier, avec des interactions entre organes, un systĂšme immunitaire fonctionnel et des comportements.
Les modĂšles alternatifs, comme les organoĂŻdes ou les organes-sur-puce, reproduisent certains aspects dâun organe humain et offrent des solutions innovantes pour limiter le recours aux animaux.
Apprendre en s’amusant !
Le Gircor vous propose un premier set de 10 Lab’deX, des cartes pratiques qui vous prĂ©sentent les principaux modĂšles utilisĂ©s en recherche. Leur but ? Ăveiller votre curiositĂ© et vous aider Ă comprendre pourquoi et Ă quelles fins sont utilisĂ©s.
D’autres sets de cartes suivront…
Comment lire les Lab'deX ?
Lapin
- Les lapins sont souvent employĂ©s pour produire des anticorps polyclonaux utilisĂ©s en recherche biomĂ©dicale (kits de diagnostic, etc.). Leur systĂšme immunitaire rĂ©agit de maniĂšre robuste et produit une grande quantitĂ© dâanticorps de haute affinitĂ©, qui sont ensuite purifiĂ©s pour diverses applications.
- Historiquement, les lapins ont Ă©tĂ© utilisĂ©s dans diffĂ©rents tests comme celui de Draize pour Ă©valuer lâirritation oculaire ou cutanĂ©e. Les rĂ©glementations Ă©voluent aujourdâhui pour rĂ©duire ces pratiques, mais certains protocoles exigent encore la validation sur des modĂšles animaux.
Rat
- Effet Whitten : les phĂ©romones prĂ©sentes dans lâurine du mĂąle dĂ©clenchent une cascade hormonale chez les femelles, synchronisant leurs cycles Ćstraux. IntĂ©rĂȘt en recherche : cela permet de contrĂŽler ou de prĂ©voir prĂ©cisĂ©ment les pĂ©riodes de fertilitĂ© dans un Ă©levage de laboratoire, optimisant ainsi la planification expĂ©rimentale. On Ă©tudie Ă©galement cet effet pour mieux comprendre comment les signaux chimiques influencent le comportement et la physiologie.
- Le rat possÚde 4 doigts sur ses pattes antérieures et 5 sur ses pattes postérieures.
Souris
- Les souris âgerm-freeâ (sans microbes) ou associĂ©es Ă un microbiote contrĂŽlĂ© constituent un outil clĂ© pour Ă©tudier le rĂŽle du microbiote intestinal dans de nombreuses maladies (obĂ©sitĂ©, diabĂšte, troubles neurodĂ©veloppementaux).
- La « mode » et la dĂ©mocratisation des modĂšles souris dans les laboratoires du monde entier ont commencĂ© au dĂ©but du XXe siĂšcle, sous l’impulsion de Abbie Lathrop.
- Les souris, tout comme les rats, peuvent voir leurs cycles menstruels synchronisĂ©s grĂące Ă l’effet Whitten.
Poisson-zĂšbre
- Les Ćufs Ă©closent en quelques jours et le poisson atteint sa maturitĂ© en quelques mois, ce qui rend la recherche rapide et relativement peu coĂ»teuse.
- Le poisson-zÚbre Danio rerio est la quatriÚme espÚce la plus utilisée en recherche.
- Il est possible de créer des modÚles génétiquement modifiés.
Cochon
- En raison de leur physiologie mĂ©tabolique proche de celle des humains, certains cochons sont sĂ©lectionnĂ©s pour Ă©tudier lâinsulino-rĂ©sistance, lâobĂ©sitĂ© et tester des interventions nutritionnelles ou mĂ©dicamenteuses.
- Les cochons sont utilisĂ©s dans la formation des chirurgiens pour leur permettre dâacquĂ©rir les gestes techniques nĂ©cessaires Ă la rĂ©alisation dâinterventions sĂ»res et efficaces sur des patients humains.
OrganoĂŻde
- La culture d’organoĂŻdes nĂ©cessite encore aujourd’hui de nombreux produits d’origine animale, tel que le sĂ©rum de veau fĆtal, le matrigel (souris), la trypsine (porc) ou bien les anticorps polyclonaux (origines diverses).
- Il est possible de créer des organoïdes à partir de cellules souches pluripotentes induites.
- L’une des grosses limites actuelles des organoĂŻdes est la reproductibilitĂ©. Il est trĂšs difficile de produire des organoĂŻdes « homogĂšnes », rendant les conclusions des Ă©tudes moins sĂ»rs.
- Ces modĂšles sont Ă l’heure actuelle dĂ©pourvus (ou peu pourvus) en vascularisation.
- Les organoĂŻdes sont semblables Ă des organes au stade embryonnaire.
Rat-taupe nu
- De par leur mode de vie cavernicole, les rats-taupes nus ont une vue et une ouĂŻe trĂšs faibles. Ils basent pourtant majoritairement leurs interactions sur les sons. Le paradoxe s’explique par le fait que, vu que leurs oreilles nâamplifient pas les sons, les cris quâils produisent ne sont jamais assez puissants pour abĂźmer les cellules cillĂ©es de lâoreille, ce qui leur Ă©vite de devenir complĂštement sourds.
Hamster doré
- Les hamsters dorĂ©s sont aussi utilisĂ©s pour mieux comprendre les mĂ©canismes de stockage des graisses et les fluctuations mĂ©taboliques saisonniĂšres (hibernation, semi-hibernation), ce qui est intĂ©ressant pour la recherche sur lâobĂ©sitĂ©.
- Leur rythme circadien (cycle jour/nuit) est assez stable et facile Ă manipuler en laboratoire, offrant un modĂšle pour Ă©tudier les perturbations du sommeil, le dĂ©calage horaire, ou les effets dâun cycle lumiĂšre-obscuritĂ© modifiĂ© sur lâorganisme.
Le hamster dorĂ© est un bon modĂšle de recherche grĂące Ă ses dĂ©fenses immunitaires particuliĂšres et Ă sa poche buccale, dĂ©pourvue de drainage lymphatique. Cela permet dâobserver de prĂšs la progression des tumeurs et la rĂ©ponse de lâorganisme face aux infections.
Seiche
- La seiche peut apprendre par observation et résoudre des problÚmes pour chasser ou échapper à des prédateurs.
- Elle change de couleur et de texture en une fraction de seconde grĂące Ă des cellules pigmentaires (chromatophores), pour se confondre avec lâenvironnement ou communiquer avec ses congĂ©nĂšres.
- La seiche possĂšde un cerveau relativement grand, rĂ©parti en plusieurs lobes spĂ©cialisĂ©s, ainsi que des ganglions nerveux localisĂ©s dans ses tentacules. Les neuroscientifiques sây intĂ©ressent pour comprendre comment un cerveau âdiffĂ©rentâ du nĂŽtre traite lâinformation visuelle, la mĂ©moire et la prise de dĂ©cision.
Organe-sur-puce
- Grùce à la microfluidique, on peut régler avec une grande précision la circulation de liquides (sang artificiel, nutriments, oxygÚne, etc.) et la force des mouvements auxquels les cellules sont soumises. On peut aussi régler la concentration de certaines molécules et le pH. Ainsi, les organes-sur-puce imitent de trÚs prÚs les conditions que les cellules rencontrent dans le corps humain.