Le zèbre est devenu le symbole des maladies rares à partir d’une expression utilisée à la fin des années 1940 par le Dr Théodore Woodward, professeur à la Faculté de médecine de l'Université du Maryland à Baltimore: «Quand vous entendez des bruits de sabots derrière vous, ne vous attendez pas à voir un zèbre».

Le Dr Woodward voulait enseigner à ses étudiants que, devant les symptômes d’un malade, ils devaient penser plutôt à un cheval (c’est-à-dire le plus commun) et non à un zèbre. Le Dr Woodward considérait que les médecins en formation avaient une prédisposition à penser à des diagnostics rares. En effet, comme nous tous, ils ont tendance à se rappeler davantage des événements qui sortent de l'ordinaire. Ainsi, le concept «cheval-zèbre» a un rôle valable dans l'enseignement des étudiants en médecine pour en faire de meilleurs diagnosticiens. Cependant, souvent les plus de 7000 maladies rares sont oubliées dans le processus.

Quel est le rapport avec le poisson-zèbre? Le poisson-zèbre (Danio rerio ou zebra danio) est un poisson des Indes et peut se retrouver dans les aquariums d’amateurs. Mais il est aussi depuis plus de 20 ans, un organisme modèle pour la recherche dans des domaines variés: embryologie, génétique, oncologie, toxicologie, tératologie, neurobiologie, sciences environnementales, cellules souches et médecine régénérative.

Un organisme modèle pour la recherche chez l’humain Pourquoi ce poisson est-il devenu si populaire dans les laboratoires au point d’avoir sa propre revue scientifique (Zebrafish http://www.liebertpub.com/overview/zebrafish/122/) et un Zebrafish Information Network (http://zfin.org/)? Parce qu’il est facile à élever en grand nombre en laboratoire. Son développement embryonnaire est rapide, mais le plus intéressant est que les embryons se développent à l’extérieur de la mère et sont transparents, ce qui permet aux chercheurs de visualiser chaque étape du développement. Les poissons-zèbres sont capables de régénérer leurs nageoires, leur peau, leur cœur et, durant la phase larvaire, leur cerveau. Enfin, ils réagissent de façon similaire aux humains aux tests de toxicité.

Séquençage du génome du poisson-zèbre En avril dernier, des chercheurs ont décrypté le génome du poisson-zèbre. Il contient 26 000 gènes codants (le plus grand nombre observé à ce jour chez des vertébrés). Environ 70% de ces gènes ont un équivalent dans le génome de l’humain. Donc, un autre avantage du poisson-zèbre pour l’étude des gènes humains. D’ailleurs, 84% des gènes du poisson-zèbre correspondent à des gènes associés à des maladies génétiques humaines.

Étude des maladies génétiques humaines Les chercheurs ont produit des mutations dans plus 10 000 des gènes du poisson-zèbre pour en déterminer la fonction. Comment ces outils pourront-ils accélérer l’étude et même le développement de thérapies pour des maladies humaines? Il s’agit de produire des mutations dans des gènes associées à des maladies humaines et observer les manifestations anormales qui en découlent. Ces informations sont entrées dans une base de données que des médecins pourront consulter pour comparer aux symptômes de leurs patients. On pourra aussi utiliser des plateformes de dépistage de molécules à haut débit pour trouver des molécules qui pourraient changer l’expression anormale du gène muté et peut-être servir à guérir ou atténuer les symptômes de la maladie.

Exemple des maladies neuromusculaires Normalement, si on touche à un embryon du poisson-zèbre, sa queue va tressauter et il va essayer de se sauver. En 2013, un groupe de chercheurs a remarqué un embryon dont la queue demeurait immobile. Le gène responsable a été découvert et du même coup ils ont trouvé que ce gène est l’équivalent du gène humain STAC3 qui est à l’origine d’une maladie génétique rare, la myopathie amérindienne présente chez les Amérindiens Lumbee en Caroline du Nord. L’étude de ce gène permettra également d’étudier les mécanismes des contractions musculaires. Des études sont aussi en cours sur le gène et la protéine «dystrophine», qui est en cause dans la dystrophie musculaire de Duchenne.

Information supplémentaire:

• Le poisson-zèbre et le coelacanthe séquencés http://www.radio-canada.ca/nouvelles/science/2013/04/18/001-genome-poisson-zebre-coelacanthe.shtml

• Vidéo: Zebrafish —A Key To Understanding Human Development http://www.youtube.com/watch?v=I0BtcjgOay4

• Fish for Science http://www.fishforscience.com/

• Fish for Pharma http://www.fishforpharma.com/