15 décembre, 2022

Le développement prometteur de la technologie génétique

Bien que le génie génétique soit en plein essor et s’avère très prometteur, il ne faut pas aller trop vite en besogne et immédiatement y voir un « business model ».

Il ne s’écoulera pas 500 ans avant que l’homme n’ait vraisemblablement plus la moindre raison d’exister du fait qu’il ne sera plus nécessaire à la reproduction de l’humanité. Cela fait déjà longtemps que la femme est en mesure de donner le jour à une progéniture à part entière à partir d’un ovule fécondé artificiellement. La fécondation de l’ovule peut également avoir lieu avec le matériel génétique (cellule cutanée) d’une femme, l’homme devenant dès lors superflu.

Le clonage d’embryons a déjà été opéré avec succès chez l’être humain, notamment en 2013 à l’Oregon Health and Science University, et chez les singes, en 2018 👇

https://www.newscientist.nl/nieuws/het-succesvol-klonen-van-makaken-blaast-nieuw-leven-in-kloondebat/

Énormément de changements pourraient en découler. La quantité de testostérone, la substance la plus dangereuse sur Terre, chuterait fortement. Cette substance pousse la moyenne des hommes, surtout entre 18 et 40 ans, à faire énormément de dégâts. 

L’émergence de régimes autocratiques, souvent dictés par des comportements machistes et phallocrates, se ferait alors notamment plus rare. On recenserait 12 fois moins de crimes et de prisons. Dans de nombreuses communautés, la femme a un statut peu enviable (travail acharné sans droit de parole) et elle commence peu à peu à en avoir assez. À juste titre !

La femme mérite le respect pour ses qualités maternelles biologiques universelles, assorties d’empathie et de sollicitude pour les personnes faibles et vulnérables. C’est elle qui est de loin le sexe fort, sur le plan tant biologique que génétique !

Un récent ouvrage tourne le statut de « l’homme en tant que sexe fort » en dérision. 👉🏻 

https://www.langzullenwelezen.be/nieuws/vrouwen-zijn-sterker-dan-mannen-dokter-els-dufraimont-over-het-sterke-geslacht

« … les femmes ont la chance d’avoir 2 chromosomes X. Le livre est principalement axé sur ce fait. Le chromosome Y de l’homme est très petit, mais le différencie de la femme. Le chromosome Y contient environ 70 gènes essentiellement impliqués dans la production de sperme. Le chromosome X de la femme compte quant à lui 1 000 gènes, importants pour la production d’ovules, mais aussi pour le développement du cerveau et de l’immunité. Si un chromosome X connaît une défaillance, la femme peut utiliser l’autre, contrairement à l’homme. L’homme est donc plus susceptible de développer des maladies mentales, par exemple. »👇👇

shorturl.at/fKQ16

De la même façon, les pigeons femelles ont bien plus à offrir physiquement que les pigeons mâles. Elles ne gaspillent pas leur énergie dans le pigeonnier à défier leurs congénères. Mais surtout, leur atout génétique leur permet d’en faire davantage sur les plans physique et mental, notamment participer à d’intenses compétitions hebdomadaires, contrairement à leurs homologues masculins.

Le génie génétique fait donc des progrès considérables et l’on peut aujourd’hui, par analogie avec les plantes génétiquement modifiées, couper chez les mammifères (humains) un mauvais gène responsable de certaines maladies pour le remplacer par un gène sain.

https://www.deingenieur.nl/artikel/claim-eerste-baby-s-geboren-die-met-crispr-zijn-behandeld

Développements et changements futurs

Les choses ont aussi évolué dans le domaine de la colombophilie et des recherches génétiques sont menées depuis plusieurs années déjà sur l’hérédité des caractéristiques essentielles et spécifiques du pigeon voyageur, dont nous souhaitons parler brièvement.

Les pigeons sont constamment sélectionnés en fonction de la vitesse, de l’orientation spatiale et de l’endurance au vol (sur de longues distances). Toutefois, de nombreux facteurs génétiques et non génétiques influent sur la probabilité de survie et la capacité de retour, ce qui les rend difficiles à contrôler pour le colombophile.

Une étude récente de 2018 s’est penchée sur la question de l’influence du gène LDHA sur la survie en liberté d’un pigeon voyageur lors d’une compétition.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5959059/

Nous allons tenter d’expliquer de quoi il s’agit le plus simplement et le plus succinctement possible.
Quelques termes pour mieux comprendre :

• Le génotype est l’ensemble des caractéristiques héritées des parents.
• Le phénotype est l’ensemble des caractéristiques observables (couleur des yeux, etc.). Le phénotype est déterminé à la fois par le génotype et par l’influence des facteurs environnementaux. Un gène est un fragment d’ADN. Voir photo 1. Chaque gène décrit le code d’une caractéristique, qui détermine (en partie) l’aspect physique et le fonctionnement de l’organisme.  Un gène contient les informations nécessaires à la fabrication d’une protéine. Toutes ces protéines jouent un rôle dans l’organisme.
• Un allèle est le variant d’un gène qui porte une caractéristique spécifique. Pour la plupart des caractères héréditaires, deux allèles différents (provenant du père ou de la mère) veillent à l’expression d’un caractère héréditaire. Il en résulte un polymorphisme génétique (poly = plusieurs, morph = forme) ou la coexistence de caractéristiques différentes au sein d’une même population (p. ex. la couleur du plumage). 

Les variations du gène LDHA (lactate déshydrogénase A) influencent manifestement les performances sportives et la capacité de retour des pigeons voyageurs, en raison de leur rôle dans les processus de performances physiques et mentales.

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont examiné s’il existait un lien entre le gène LDHA et la probabilité de survie des pigeons lors de concours.
La capacité de survie a été évaluée à l’aide de la valeur reproductive estimée = EBV ou « evaluated breed value » (*) sur le total des distances de course de chaque pigeon au cours de sa vie sportive.

Cette valeur reproductive estimée (EBV) est la probabilité que la progéniture hérite des caractéristiques génétiques.La valeur reproductive d’un animal est sa contribution génétique à chaque caractéristique. Elle ne peut être déterminée avec précision et peut donc uniquement être estimée. 

Ces estimations de la valeur reproductive réelle d’un animal sont appelées EBV (Estimated Breeding Values).

Dans le cadre de l’étude, les distances de test s’élevaient à 500, 1 000, 2 000, 3 000 et 4 000 km, afin de pouvoir identifier une éventuelle variation génétique liée à la distance parcourue (un phénotype de distance).

Des performances de longues distances peuvent favoriser de meilleures capacités de retour et de survie. L’étude portait sur 867 pigeons voyageurs japonais nés entre 1989 et 2012, et enregistrés auprès de la fédération japonaise de colombophilie.

Leurs pedigrees ont été vérifiés sur 5 générations, soit un total de 2 037 pedigrees.
Pour le pedigree, la valeur reproductive a ensuite été estimée sur la base des génotypes visés. Les génotypes rares ont été regroupés afin de parvenir à seulement deux types, à savoir S+ et S-.

L’espérance d’hérédité, qui, selon le classement de la fédération japonaise, était de 0,25 (25 % de probabilité d’hérédité du palmarès) a également été prise en compte dans les modèles de calcul par analogie avec les profils génétiques des gagnants et des perdants en sports équestres. Les sexes ont été comparés ainsi que les caractéristiques spécifiques, les espèces, les populations, et l’aspect général.

Dans cette étude, la population de pigeons provenait d’un groupe « fermé » élevé par l’armée japonaise. Il n’y avait donc pas de stratification démographique (= ventilation d’une population d’étude en une ou plusieurs sous-catégories selon, par exemple, l’âge, le sexe et le statut social.)

Les pigeons portant le variant (allèle) « S+ » du gène LDHA présentaient une valeur EBV plus élevée corrélée avec une distance de course totale plus longue. En d’autres termes, ils présentent une meilleure probabilité de survie (une caractéristique qu’ils peuvent donc transmettre à leur progéniture).

La zone spécifique « S+ » sur le gène LDHA peut donc être utile pour une sélection assistée par marqueurs, afin que les colombophiles puissent maximiser la qualité des pigeons.

De plus, les données obtenues de la reproduction peuvent également nous aider à mieux comprendre le mécanisme génétique qui sous-tend la capacité d’orientation et de vol des espèces d’oiseaux migrateurs sauvages.

*Discussion

Cette étude s’est penchée sur la relation entre la probabilité de survie des pigeons voyageurs et l’occurrence multiforme (polymorphisme) dans le gène LDHA qui a déjà fait l’objet de diverses études. Les individus portant le génotype « S+ » ont présenté une EBV supérieure de trois caractéristiques liées aux distances de course (les plus longues). 

L’absence de relations significatives entre les génotypes LDHA et les distances de course plus courtes peut être due au fait que la probabilité de survie des pigeons est moindre à 500-1 000 km (la plupart des concours et la compétition existante).  Les résultats confirment une relation importante entre les polymorphismes de la LDHA et les compétences de retour des pigeons.
Ces données sont cohérentes avec les connaissances existantes relatives à la fonction de la LDHA.  La LDHA influence les performances physiques et mentales globales : comparable à la physiologie humaine.

Pour aller plus loin:

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Ce lien illustre le métabolisme du sucre des astrocytes.  Dans ces cellules cérébrales [type de cellules gliales de l’hippocampe (*)], la LDHA est convertie en lactate qui est ensuite libéré dans les neurones voisins comme source de carburant. 

(*) L’hippocampe joue un rôle dans l’orientation spatiale et la mémoire à long terme.

L’hypothèse de la navette lactate astrocyte-neurone. L’activation des cellules nerveuses induit la libération du glutamate neurotransmetteur. Le glutamate est absorbé activement dans les astrocytes par les transporteurs de glutamate (GLT-1) avant d’être converti en glutamine. L’absorption du glutamate dans les astrocytes stimule à la fois l’augmentation de l’absorption de glucose des capillaires environnants via les transporteurs de glucose (GLUT1) et l’augmentation de la glycolyse aérobie. La glycolyse aérobie peut également être stimulée par la dégradation des stocks intracellulaires de glycogène. Le pyruvate est converti en lactate par l’isoenzyme A de la lactate déshydrogénase (LDHA) et est exporté de la cellule par le transporteur de monocarboxylate 1 ou 4 (MCT1/4) avant d’être transporté vers les cellules nerveuses par le MCT2. La LDHB des cellules nerveuses convertit le lactate en pyruvate qui est utilisé pour alimenter la phosphorylation oxydative au sein des mitochondries. Le glucose peut également pénétrer dans les cellules nerveuses à l’aide des transporteurs GLUT3.

Outre l’allèle S+, il y a également l’allèle M que l’on a retrouvé en quantité deux fois plus élevée chez les pigeons voyageurs japonais (0,712) que chez les pigeons bisets sauvages (0,334), une tendance due à la longue histoire de sélection artificielle pour une vitesse élevée et un retour rapide en vue des concours. 

Dans la présente étude, la présence de l’allèle M était également plus élevée que celle de l’allèle S, mais la présence de ce dernier indiquait une plus grande probabilité de survie (c’est-à-dire une EBV supérieure). 

Ce résultat est probablement dû à la propriété étudiée sélectionnée :
souhaitons-nous procéder à une sélection pour la vitesse ou pour la survie ?
La distance de course totale cumulée dans la vie sportive d’un pigeon signifie en particulier que de nombreuses courses se sont terminées en toute sécurité, un facteur qui dépend essentiellement de la capacité de survie.

Une probabilité de survie élevée indique une excellente capacité d’orientation, une endurance accrue et une meilleure résistance aux dangers dans l’environnement (p. ex. prédateurs sauvages et intempéries), mais pas nécessairement une vitesse élevée. 

Les pigeons bisets affichent une meilleure probabilité de survie (ce qui laisse entendre une fréquence S supérieure) que les pigeons voyageurs, étant donné l’intense pression sélective naturelle sur les premiers pour diverses caractéristiques comme la recherche de nourriture, la recherche d’un abri et la défense face aux prédateurs. 

Une sélection artificielle intensive et extensive pour la vitesse élevée chez les pigeons voyageurs semble toutefois avoir augmenté la fréquence de l’allèle M au détriment de l’allèle S.

À ce stade précoce de l’étude, certaines hypothèses peuvent être avancées sur la façon dont la LDHA influence génétiquement les EBV des distances de course totales cumulées. 

D’autres gènes importants pouvant influencer les performances des pigeons sont les suivants :
- le gène (5-HTT) transporteur de la sérotonine 👉🏻personnalité ; et
- le gène mitochondrial ATP6 👉🏻production d’énergie et condition physique.

Ces caractéristiques sont également importantes pour la probabilité de survie.
Le 5-HTT et l’ATP6 ont été examinés chez des pigeons voyageurs japonais, mais aucun polymorphisme (nécessaire à la sélection génétique) n’a pu être trouvé dans ces deux gènes.

La confirmation de la relation entre la variation génétique et des caractéristiques complexes, comme la capacité de survie, requiert en effet davantage de gènes candidats et d’autres populations de pigeons.  Cependant, de telles études permettront d’accroître nos connaissances sur les bases génétiques de la capacité de survie et de la faculté d’orientation chez les espèces d’oiseaux migrateurs sauvages

*Conclusion et réserve

La sphère académique émet quelques réserves par rapport à cette étude spécifique :  Bien que le génie génétique soit en plein essor et s’avère très prometteur, il ne faut pas aller trop vite en besogne et immédiatement y voir un « business model ». 

En outre, le lien de causalité entre les performances et les gènes doit être établi dans les deux directions: S’il a été constaté que les pigeons qui ne restent pas à la traîne ou ne meurent pas présentent généralement un gène singulier, il doit également à l’inverse s’avérer qu’un pigeon disposant de ce gène affiche de bonnes performances.

Cela n’a pas encore été prouvé de manière contradictoire. L’étude est extrêmement complexe en raison des nombreuses interactions entre les nombreuses variables. Il faudra encore beaucoup de temps pour être en mesure de sélectionner efficacement sur la base de marqueurs génétiques. 

La prochaine étape en la matière pour élever effectivement des super-races par modification (ou manipulation) génétique sera assortie de barrières éthiques (eugénisme pendant la guerre) et est encore un rêve lointain… 

En attendant, nous nous en remettons aux talents et à l’intuition des nombreux passionnés en colombophilie de haut niveau, qui parviennent à élever des champions, année après année, par leur persévérance et leur perspicacité. En tant que partenaire, Comed se sent privilégiée de pouvoir soutenir l’élevage de façon plus perceptible avec, notamment, Miobol qui avance le sevrage d’une semaine !

À ce stade, grâce à Miobol, il est préférable de dévoiler tout le potentiel du génotype de notre effectif de pigeons actuel avant d’initier une sélection ou une amélioration d’ordre génétique.