L'axolotl, un amphibien (urodèle, comme le triton et la salamandre), est doté de surprenantes capacités de régénération de tissus lésés. La méthode qu'il utilise semble similaire à celle de deux poissons, alors que leur ancêtre commun vivait il y a plus de quatre cents millions d'années. © ZeWrestler, CC-BY 3.0

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Et si un jour, notre corps pouvait faire repousser un membre ?

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Pourquoi certains vertébrés parviennent-ils à faire repousser une patte ou une nageoire amputée ? La question, sur laquelle les biologistes travaillent depuis longtemps, reste irrésolue mais des scientifiques viennent d'apporter un élément de réponse en découvrant les mêmes microARN chez trois espèces très différentes. Or, ils existent aussi chez l'Homme où, qui plus est, ils fonctionnent de manière semblable.

Depuis longtemps, des biologistes explorent cette mystérieuse capacité de certains animaux à reconstruire un membre complet alors que tant d'autres, dont les mammifères, ne peuvent que bricoler un moignon. Pourtant, certains scientifiques pensent possible que cette fonction de régénération soit présente chez tous les vertébrés mais en quelque sorte désactivée.

C'est l'idée de départ de Benjamin King et Viravuth Yin, à l'université du Maine (États-Unis), qui postulent qu'un même mécanisme génétique doit être à l'origine de cette capacité chez différentes espèces. Ils en ont choisi trois, deux poissons et un amphibien (le poisson-zèbre, le polyptère du Sénégal et l'axolotl), séparées par environ 420 millions d'années d'évolution. Bonne pioche, expliquent-ils dans un article publié dans la revue Plos One : ils ont effectivement trouvé un système génétique, basé sur dix microARN (petits ARN intervenant dans la régulation des gènes) et quatre ARNt (ARN de transfert servant à la lecture des gènes).

Cet ensemble est identique chez les trois espèces et semble fonctionner de la même manière. Les auteurs ont pu relier leur activité à des gènes actifs dans la formation des « blastèmes », ces ensembles de cellules dédifférenciées qui apparaissent au niveau d'une lésion importante et qui vont se différencier de nouveau pour reformer les tissus ou le membre entier. Cerise sur le gâteau : des séquences de ces ARNt existent chez l'espèce humaine.

Les images et le schéma en « a » indiquent les filiations des trois espèces de l’étude, dont les noms sont écrits en caractères gras : le polyptère du Sénégal (bichir), le poisson-zèbre (zebrafish) et l’axolotl. Les deux premiers sont des actinoptérygiens (ray finned fishes) et le troisième, un amphibien, est un sarcoptérygien (lobe finned fishes), comme les amniotes (reptiles, mammifères et oiseaux) et est déjà éloigné des poissons à poumons (lungfish), comme le cœlacanthe. En b, les photographies montrent les « blastèmes », formation de cellules dédifférenciées qui s’apprêtent à fabriquer un nouveau membre (nageoire ou patte), un certain nombre de jours après l'ablation (dpa). © B. L. King et V. P. Yin, Plos One

Beaucoup de pistes de recherche, mais encore peu d'explications

Comme pour les autres études, ce coup de projecteur n'éclaire par toute la scène et on est encore bien loin de comprendre cet étonnant pouvoir. Et encore plus loin de le réactiver chez l'humain... De précédentes recherches avaient pointé d'autres mécanismes. Globalement, l'idée tourne autour de la régulation de certains gènes, impliqués dans la régénération ou la formation de l'embryon et dans la reprogrammation des cellules.

Chez le même poisson-zèbre (Danio rerio), en 2009, une équipe avait montré que des protéines, les histones, activaient des gènes au niveau d'un membre lésé pour déclencher la régénération des tissus. Sur ce plan, l'axolotl (Ambystoma mexicanum), proche des salamandres, vivant dans des lacs mexicains et célèbre pour passer sa vie à l'état larvaire (c'est la néoténie), est également renommé pour sa capacité de régénération.

En 2013, nous rapportions les travaux d'une équipe qui désignait les macrophages, des cellules de la réponse immunitaire, comme déclencheurs de ce phénomène. Un cousin, le triton à points rouges, réussit, lui, un petit exploit : des cellules de cœur installées dans le blastème formé après une amputation se transforment en cellules de pattes. La tentation est grande d'essayer d'en faire autant...

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