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Des scientifiques intègrent des gènes cérébraux humains à des singes, dans le but de développer leur cerveau

L’intelligence humaine est l’une des plus spectaculaires, mais également l’une des moins comprises. La conséquence d’un évolution qui a commencé il y a déjà plusieurs millions d’années. Progressivement, la taille du cerveau de l’Homme a augmenté et il a développé de nouvelles capacités. Dans le cadre d’une étude très controversée, une équipe de biologistes chinois à intégré à plusieurs singes transgéniques des gènes cérébraux humains. Et si les résultats montrent effectivement une potentielle augmentation de l’intelligence des singes, ils sont toutefois accueillis très froidement par la communauté scientifique.

« Il s’agissait de la première tentative de compréhension de l’évolution de la cognition humaine à l’aide d’un modèle de singe transgénique » explique Bing Su, le généticien à l’Institut de zoologie de Kunming.

Mieux comprendre le développement et l’évolution de l’intelligence

Su, chercheur à l’Institut de zoologie de Kunming, est spécialisé dans la recherche de signes de « sélection darwinienne », c’est-à-dire de gènes qui se sont répandus parce qu’ils ont été évolutivement conservés. Sa quête a porté sur des sujets tels que l’adaptation du yak de l’Himalaya à la haute altitude et l’évolution de la couleur de la peau humaine en réponse aux hivers froids.

La plus grande énigme de toutes, cependant, est l’intelligence. Ce que nous savons, c’est que la taille et la puissance du cerveau de nos ancêtres ont rapidement augmenté. Les scientifiques ont recherché des différences entre l’Homme et le chimpanzé, dont les gènes ressemblent à environ 98% aux nôtres. Selon Sikela, l’objectif était de localiser « les joyaux de notre génome », c’est-à-dire l’ADN qui fait de nous des êtres uniques.

Par exemple, un gène candidat notoire appelé FOXP2 est devenu célèbre pour son lien potentiel avec la parole humaine. (Une famille britannique dont les membres ont hérité d’une version anormale du gène avait du mal à parler). Des scientifiques de Tokyo à Berlin ont rapidement muté le gène chez des souris et les ont écoutées avec des microphones à ultrasons pour déterminer si leurs couinements changeaient.

Mais Su était fasciné par un gène différent : MCPH1 ou microcéphaline. Non seulement la séquence du gène diffère entre les humains et les grands singes, mais les bébés atteints de lésions de la microcéphaline naissent avec une tête minuscule. Avec ses étudiants, Su a utilisé des outils pour mesurer les têtes de 867 hommes et femmes chinois pour voir si les résultats pouvaient être expliqués par des différences dans le gène.

En 2010, cependant, Su a eu la possibilité de mener une expérience potentiellement plus définitive : ajouter le gène de la microcéphaline humaine à un singe. La Chine avait alors commencé à associer ses installations d’élevage de singes de grande taille (le pays en exporte plus de 30’000 par an) aux outils génétiques les plus récents, un effort qui en a fait une Mecque pour les scientifiques étrangers qui ont besoin de singes de laboratoire.

Pour créer les animaux, Su et des collaborateurs du laboratoire de recherche biomédicale sur les primates du Yunnan, ont exposé des embryons de singe à un virus portant la version humaine de la microcéphaline.

Ils ont généré 11 singes, dont cinq ont survécu, pour prendre part à une batterie de mesures du cerveau. Ces singes ont chacun entre deux et neuf copies du gène humain dans leur corps.

Un macaque rhésus génétiquement modifié effectue une tâche de mémorisation dans un laboratoire chinois :

tableau synthese singes

Tableau récapitulant la situation des singes utilisés dans l’expérience, notamment le nombre de copies de gènes reçues par chacun. Crédits : Lei Shi et al. 2019

Les singes de Su soulèvent des questions inhabituelles sur les droits des animaux. En 2010, Sikela et trois de ses collègues ont rédigé un article intitulé « L’éthique de l’utilisation des primates transgéniques non humains pour étudier ce qui fait de nous des humains », dans lequel ils ont conclu que les gènes du cerveau humain ne devraient jamais être ajoutés aux singes, tels que les chimpanzés, car trop semblables à nous.

Su déclare qu’il convient que les singes sont si proches des humains que leur cerveau ne devrait pas être modifié. Mais les singes et les humains ont partagé leur dernier ancêtre commun il y a 25 millions d’années. Pour Su, cela atténue les préoccupations éthiques. « Bien que leur génome soit proche du nôtre, il existe également des dizaines de millions de différences ». Il ne pense pas que les singes deviendront plus que des singes. « Impossible en introduisant seulement quelques gènes humains ».

Des résultats controversés et froidement accueillis par la communauté scientifique

L’équipe chinoise s’attendait à ce que leurs singes transgéniques aient une intelligence et une taille de cerveau accrues.

C’est pourquoi ils ont mis les cobayes dans des appareils IRM pour mesurer leur substance blanche et les ont soumis à des tests de mémoire informatisés. Selon leur rapport, les singes transgéniques n’avaient pas un cerveau plus gros, mais ils obtenaient de meilleurs résultats à un quiz sur la mémoire à court terme, constat que l’équipe considère comme remarquable.

Plusieurs scientifiques pensent que l’expérience chinoise n’a pas apporté beaucoup de nouvelles informations. L’un d’entre eux est Martin Styner, informaticien à l’Université de Caroline du Nord et spécialiste en IRM, qui figure parmi les coauteurs du rapport chinois. Styner a expliqué que son rôle consistait uniquement à former des étudiants chinois à l’extraction de données de volume cérébral à partir d’images IRM, et qu’il envisageait de supprimer son nom du journal, qui, selon lui, n’était pas en mesure de trouver un éditeur en Occident.

« Il y a beaucoup d’aspects de cette étude que vous ne pourriez pas faire aux États-Unis » déclare Styner. « Cela a soulevé des questions sur le type de recherche et sur le soin apporté aux animaux ». Après ce qu’il a vu, Styner a déclaré qu’il n’attendait plus de recherche sur l’évolution des singes transgéniques.

« Je ne pense pas que ce soit une bonne direction. Nous avons créé cet animal qui est différent de ce qu’il est censé être. Lorsque nous faisons des expériences, nous devons bien comprendre ce que nous essayons d’apprendre, d’aider la société, et ce n’est pas le cas ici ».

Un problème est que les singes génétiquement modifiés sont coûteux à créer et à soigner.

Avec seulement cinq singes modifiés, il est difficile de tirer des conclusions définitives quant à savoir s’ils diffèrent vraiment des singes normaux en termes de taille du cerveau ou de capacités de mémorisation. « Ils essaient de comprendre le développement du cerveau. Et je ne pense pas qu’ils y parviennent » déclare Styner.

Su a reconnu que le petit nombre d’animaux était une limitation. Il dit qu’il a une solution, cependant. Il crée plus de singes et teste également de nouveaux gènes d’évolution du cerveau. SRGAP2C, une variante de l’ADN apparue il y a environ deux millions d’années, au moment même où l’australopithèque cédait la savane africaine aux premiers humains. Ce gène a été surnommé le « commutateur d’humanité » et le « chaînon génétique manquant » pour son rôle probable dans l’émergence de l’intelligence humaine.

Source : National Science Review

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