Les moustiques à gène odorant altéré perdent la préférence pour les humains

En changeant un gène, les scientifiques ont créé un moustique qui ne recherche pas l'odeur des humains, de préférence aux autres animaux. L'équipe à l'origine de l'une des premières tentatives réussies d'ingénierie génétique des moustiques estime que leur travail montre non seulement ce qu'il est possible de faire avec les dernières techniques génétiques, mais nous aide également à mieux comprendre l'attrait des insectes pour l'homme.
Le chercheur principal, Leslie Vosshall, chercheur au Howard Hughes Medical Institute (HHMI) de la Rockefeller University de New York, a déclaré dans un communiqué:
"Le temps est maintenant venu de faire de la génétique chez ces insectes importants, vecteurs de maladies. Je pense que notre nouveau travail en est un excellent exemple."
"En perturbant un seul gène, nous pouvons fondamentalement confondre le moustique avec sa tâche de chercher des êtres humains", ajoute-t-elle.
Vosshall et ses collègues écrivent sur leur travail dans un article publié en ligne dans La nature le 29 mai.
Leur rapport suit une autre étude publiée récemment dans PLOS ONE, où des chercheurs de la London School of Hygiene & Tropical Medicine au Royaume-Uni décrivent comment les moustiques porteurs du paludisme sont plus attirés par l'odeur des humains.

Point de départ était un gène dans les mouches

Après que les scientifiques en 2007 ont annoncé qu'ils avaient séquencé le génome complet de Aedes aegypti, le moustique porteur de la dengue et de la fièvre jaune, Vosshall a détourné l'attention de son laboratoire de Drosophile vole aux moustiques et tente de modifier leurs gènes.
En travaillant avec des mouches génétiquement modifiées, elle et son équipe connaissaient déjà un gène appelé orco qui était important pour le sens de l'odorat. Ainsi, comme l'explique Vosshall, ils ont commencé à travailler sur ce gène chez les moustiques:
"... nous avions des indices que les moustiques interagissaient avec les odeurs dans leur environnement, alors il y avait fort à parier que quelque chose interagirait avec Orco chez les moustiques."

Outils d'ingénierie génétique

Muter le gène orco dans Aedes aegyptiL'équipe a utilisé des "nucléases à doigts de zinc" (ZFN), des outils puissants pouvant être conçus pour cibler et cliver des séquences spécifiques d'ADN génomique.
Premièrement, ils ont injecté des ZFN dans des embryons de moustiques et, lorsqu'ils ont mûri, ils ont recherché des individus mutants et les ont utilisés pour générer des souches mutantes afin d'étudier le comportement du gène orco chez les moustiques.
Ils ont découvert que les cellules cérébrales liées à la détection des odeurs n'étaient pas aussi actives dans les moustiques génétiquement modifiés. Mais ils ont également trouvé d'autres changements intéressants.

Moins de préférence pour l'odeur humaine

Normalement, lorsqu'il est présenté avec un choix entre humains et autres animaux, non mutant Aedes aegypti les moustiques volent vers les humains, attirés par leur odeur.

Mais quand Vosshall et ses collègues ont donné à leurs moustiques mutants le choix entre le parfum humain et celui des cobayes, ils n'a pas montré une préférence pour les humains. C'était le cas même en présence de dioxyde de carbone, qui est censé renforcer l'attrait des moustiques pour les humains.
Il semble que le changement d'un seul gène, le gène orco, perturbe la capacité du moustique à rechercher des proies humaines.
Cependant, cette expérience n'a pas établi avec précision comment le moustique muté a perdu la préférence pour l'odeur humaine.
Par exemple, l'insecte muté a-t-il perdu sa capacité à détecter que l'odeur de cobaye n'est pas une préférence, ou a-t-il perdu la capacité de discerner que l'odeur humaine est la bonne? Ou le gène modifié a-t-il provoqué ces deux changements?

Réponse au DEET

Dans une seconde partie de leur étude, Vosshall et ses collègues ont constaté que les moustiques présentant des mutations orco étaient attirés par la peau humaine, même lorsqu'elle était protégée par le répulsif insectifuge commun.
Ils les ont exposés à deux bras humains: l'un a été dilué dans une solution à 10% de DEET et l'autre non traité. Les insectes ont volé de manière égale aux deux bras, montrant par conséquent qu'ils ne pouvaient pas sentir le DEET.
Cependant, une fois que les moustiques mutants se sont posés sur les bras, ils se sont rapidement envolés de celui qui était contenu dans la solution de DEET.

Deux mécanismes différents de détection des odeurs identifiés

L’équipe a conclu que leurs expériences avec le DEET sur les bras humains montraient la les moustiques utilisent deux mécanismes distincts pour détecter le DEET.
"L'un est ce qui se passe dans l'air, et l'autre n'intervient que lorsque le moustique touche la peau", explique Vosshall.
On a parlé d'un mécanisme double, mais c'est la première expérience à le montrer.
L'équipe de Vosshall veut maintenant explorer comment la protéine orco interagit avec les récepteurs de l'odeur du moustique pour façonner son odorat.
"Nous voulons savoir ce qui fait que ces moustiques les rendent si spécialisés pour les humains", dit-elle.
"Et si nous pouvons également donner un aperçu du fonctionnement des répulsifs existants, nous pouvons commencer à avoir des idées sur ce à quoi ressemblerait un répulsif de nouvelle génération", ajoute-t-elle.
Dans une autre étude récemment publiée, des chercheurs américains suggèrent qu’il serait possible d’utiliser une bactérie qui empêche les parasites du paludisme de se développer chez les moustiques.
Écrit par Catharine Paddock PhD