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Le rat

Le rat de laboratoire a été capital pour la compréhension et le traitement de maladies humaines, dans des domaines aussi divers que la médecine cardio-vasculaire, la régénération neuronale, la cicatrisation, le diabète, la transplantation, les études comportementales et les recherches sur le syndrome d'adaptation spatiale. Les rats ont également été beaucoup utilisés pour tester l'efficacité et la sécurité de médicaments. Les nouvelles connaissances du génome du rat devraient permettre de développer des modèles améliorés dans tous ces domaines de recherche.

Le génome du rat
Rats et ischémie cardiaque
Références

Le génome du rat

La séquence du génome du Rat brun a été dévoilée le 1er avril 2004ANCHOR, soit presque 200 ans après que le Rat brun, Rattus norvegicus, ait été utilisé pour la première fois par des scientifiques pour comprendre la physiologie et la médecine humaine. Les premières études portaient sur les effets de la privation de nourriture et d'oxygène. Les premiers labyrinthes pour tester l'intelligence du rat ont été construits il y a 100 ans et les premiers rats albinos Wistar ont été créés peu après. Depuis, les rats sont presque devenus synonymes d'expérimentation en  laboratoire. Les premiers rats knock-out et clonés ont été créés récemment et de nouvelles techniques pour mettre au point des rats transgéniques ont été annoncées l'année dernière, permettant de développer des modèles puissants de maladies humaines.

L'ADN de rongeurs a été décodé et analysé par un réseau collaboratif de chercheurs, appelé le Rat Genome Sequencing Project Consortium et dirigé par le Baylor College of Medicine aux États-Unis. Pour parvenir à leur objectif, produire une ébauche de séquence d'une grande qualité, le Consortium a développé une nouvelle approche « combinée » utilisant à la fois des techniques de séquençage en méthode globale, appelée whole genome shotgun (WGS), et de clonage du chromosome bactérien artificiel (CBA). Pour fusionner ces éléments en une ébauche finale de séquence, ils ont développé un progiciel pour l'assemblage du génome.

La séquence est une ébauche de grande qualité de 2,75 milliards de bases qui couvre 90 % du génome. C'est le troisième génome de mammifères à être décodé, permettant de réaliser des comparaisons triangulaires avec les génomes de l'homme et de la souris. Le génome du rat est moins important que son équivalent humain, mais plus important que celui de la souris. Les trois génomes codent un nombre identique de gènes : entre 25 000 et 30 000. Cette nouvelle information devrait permettre aux chercheurs de déterminer quelles caractéristiques sont spécifiques aux rongeurs et lesquelles sont communes à tous les mammifères.

Environ 10 % des gènes du rat sont à la fois communs avec la souris et absents chez l'homme, notamment ceux qui codent les protéines olfactives. Cela pourrait expliquer l'odorat exceptionnel des rongeurs. Les rats possèdent plus de gènes que l'homme pour dégrader les toxines. Cela signifie que les rats doivent mieux parvenir à éliminer les toxines de leur organisme que l'homme ; il est donc peut-être possible d'améliorer l'utilisation des rats en toxicologie. Il y a des différences importantes, également, dans les gènes du système immunitaire.

La presque totalité des gènes humains liés à la maladie a des équivalents chez le rat. Identifier ces gènes pourrait permettre aux chercheurs de développer des modèles génétiques de rat pour la maladie humaine. Si les modèles de rat sont améliorés, l'échec de médicaments lors d'essais cliniques devrait diminuer, autour de 90 % actuellement, diminuant par la même les coûts de développement et le délai de mise sur le marché. Le génome permettra également de définir de nouvelles cibles d'intervention pour les médicaments.

Rats et ischémie cardiaque

Des recherches récentes sur les rats pourraient apporter une nouvelle méthode pour protéger les personnes de l'ischémie cardiaque, une baisse potentiellement mortelle du flux sanguin vers le cœur. À la Stanford University en Californie, des chercheurs ont découvert que les rats ayant une activité accrue de l'enzyme aldéhyde déshydrogénase 2 (ALDH2) ont des lésions moindres suite à une ischémie cardiaque et ont isolé un composé, Alda-1, qui active l'enzyme. Une mutation du gène ALDH2, particulièrement commune chez les populations d'Asie de l'Est, engendre une activité réduite de l'enzyme et, par conséquent, augmente le risque de lésions graves liées à une ischémie cardiaque. Administrer du Alda-1 peut activer l'enzyme mutant, restaurant ainsi des niveaux normaux d'activité.


Références

  1. Rat Genome Sequencing Project Consortium. 2004. Genome sequence of the Brown Norway rat yields insights into mammalian evolution, Nature, 428, 493

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