Un cocktail chimique fait repousser les pattes chez les grenouilles
Des grenouilles adultes peuvent acquérir la capacité de faire repousser une patte perdue si elles sont traitées avec un dispositif contenant un gel de soie infusé avec cinq produits chimiques régénérateurs. Les membres que les grenouilles font pousser peuvent apparemment bouger et sentir aussi bien que les pattes d’origine.
Un cocktail chimique régénérateur
Bien que les têtards et les jeunes grenouilles puissent régénérer leurs membres postérieurs, les grenouilles adultes, comme les humains, n’ont pas la capacité de faire repousser leurs jambes.
« Nous cherchions un moyen de donner un coup de fouet à la régénération d’un organisme qui ne peut normalement pas régénérer un membre », explique Nirosha Murugan, de l’université Algoma, en Ontario (Canada).
Les collègues de Murugan – dont Michael Levin à l’Université Tufts au Massachusetts – avaient précédemment conçu un petit dispositif cylindrique, appelé BioDome. Il s’agit d’une gaine extérieure en silicone entourant une couche intérieure contenant de la soie de vers à soie qui a été traitée et incorporée dans un polymère appelé hydrogel. Les chercheurs ont maintenant exploré le potentiel de ce dispositif pour aider à la régénération des membres.
Un test avec 115 grenouilles
Les chercheurs ont d’abord amputé la patte arrière droite de 115 grenouilles. Les grenouilles ont ensuite été placées dans l’un des trois groupes suivants. Celles du premier groupe portaient un BioDome sur le site de la blessure, lequel avait été chargé d’un cocktail de cinq médicaments connus pour favoriser la régénération des cellules.
Les grenouilles du deuxième groupe ont porté des BioDomes sans le cocktail de médicaments et le troisième groupe n’a reçu aucun traitement. Les grenouilles qui ont porté un BioDome l’ont fait pendant une journée, après quoi il a été retiré. « Avec le cocktail, nous avons envoyé de grands signaux pour relancer les principales voies de régénération », explique Murugan.
Les chercheurs ont suivi la croissance des membres pendant 18 mois. À la fin, les grenouilles qui ont reçu un BioDome contenant le cocktail de médicaments avaient de nouvelles pattes avec des structures semblables à des doigts à l’extrémité. Chaque grenouille pouvait utiliser sa nouvelle patte pour se tenir debout, nager et repousser les murs.
Leurs pattes étaient comme des vraies
Des études plus poussées ont montré que les nouvelles pattes portaient des nerfs, des vaisseaux sanguins et des os selon des schémas similaires à ceux observés sur les pattes d’origine.
En utilisant une petite brosse pour stimuler les extrémités des membres et en observant la réaction de chaque grenouille, l’équipe a constaté qu’une force similaire à celle des membres originaux était nécessaire pour déclencher une réaction dans les membres repoussés. Cela a confirmé que les nerfs de nouveaux membres fonctionnaient.
Les grenouilles des deux autres groupes ont formé un lambeau de tissu mince et non structuré appelé « pointe » au niveau du site d’amputation. Les grenouilles qui portaient un BioDome dépourvu du cocktail de médicaments ont formé des pointes légèrement plus longues que les grenouilles non traitées.
Les grenouilles qui ont reçu le BioDome sans médicaments ont montré un large éventail de sensibilité à la stimulation de leurs pointes, tandis que les grenouilles non traitées ont montré une absence totale de sensation dans leurs pointes.
Selon M. Levin, ces travaux sont passionnants et représentent la première fois que cette combinaison de médicaments est utilisée pour déclencher la régénération d’un membre.
Aucune différence par rapport à un membre non blessé
« Aucun d’entre nous ne peut dire ce que l’on ressent en tant que grenouille [avec un membre régénéré], mais d’après ce que nous pouvons mesurer, il n’y avait aucune différence par rapport à un membre non blessé », déclare Michael Levin. Bien que les orteils aient été plus courts que la normale, les membres étaient toujours en croissance à la fin de l’expérience et il est possible qu’ils aient fini par se former complètement, explique Levin.
« Il est frappant de constater que le traitement bref, de 24 heures, rapporté dans ce travail a un effet aussi durable », déclare Lin Gufa de l’université de Tongji en Chine.
Un test chez les mammifères
Cette méthode est plus simple et plus directe que les méthodes actuellement utilisées, telles que la transplantation de cellules ou de multiples séries de stimulations électriques, ajoute Lin. Les chercheurs testent maintenant cette approche chez les mammifères. M. Murugan pense qu’elle pourrait être testée prochainement chez l’homme.
Cette recherche a été publiée dans Science Advances.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay