Un calamar transparent pourrait révéler les secrets du cerveau : Shots

Jon Hamilton

Les scientifiques ont conçu un calmar albinos qui ouvre une fenêtre sur le fonctionnement interne du cerveau. Caroline Albertin/Programme Céphalopodes MBL/Caroline Albertin/Programme Céphalopodes MBL hide caption

Les scientifiques ont conçu un calmar albinos qui ouvre une fenêtre sur le fonctionnement interne du cerveau.

Devenir invisible nécessite généralement de la magie.

Cependant, pour certains calmars de la taille d’un pouce, il suffit d’un petit ajustement génétique.

Une fois que ces calmars sont génétiquement modifiés, « ils sont vraiment difficiles à repérer », même pour ceux qui les surveillent, explique Joshua Rosenthal, scientifique principal au laboratoire de biologie marine de Woods Hole, dans le Massachusetts.

"Nous savons que nous l'avons mis dans cet aquarium, mais ils pourraient chercher pendant une demi-heure avant de pouvoir le voir", explique Rosenthal. "Ils sont si transparents."

Les calmars transparents offrent aux scientifiques une nouvelle façon d’étudier la biologie d’une créature intacte et se déplaçant librement.

"Cela change la façon dont vous interprétez ce qui se passe chez cet animal", explique Caroline Albertin, chercheuse au laboratoire. "Vous pouvez regarder à travers et voir battre leurs trois cœurs, vous pouvez voir leur cerveau."

Le calmar transparent est une version génétiquement modifiée du calmar colibri bobtail, une espèce que l'on trouve habituellement dans les eaux tropicales de l'Indonésie à la Chine et au Japon. Il est généralement plus petit qu’un pouce et a la forme d’une boulette. Et comme les autres céphalopodes, il possède un cerveau relativement gros et sophistiqué.

La version transparente est rendue possible grâce à une technologie d’édition génétique appelée CRISPR, devenue populaire il y a près de dix ans.

Albertin et Rosenthal pensaient pouvoir utiliser CRISPR pour créer un calmar spécial destiné à la recherche. Ils se sont concentrés sur le calmar colibri bobtail car il est petit, un reproducteur prodigieux et prospère dans les aquariums de laboratoire, dont un au laboratoire de Woods Hole.

"Vous pouvez le voir juste là, au fond", dit Rosenthal, "juste assis là, accroupi dans le sable."

Le calmar n’a pas été génétiquement modifié. Il est donc camouflé pour se fondre dans le sable. Cela est possible grâce aux organes de sa peau appelés chromatophores. Ils contiennent des pigments qui peuvent être manipulés pour modifier l'apparence du calmar.

Calmar bobtail colibri (Euprymna berryi) nouveau-né à côté d'un trombone pour l'échelle. Programme Tim Briggs/MBL Cephlapod cacher la légende

Calmar bobtail colibri (Euprymna berryi) nouveau-né à côté d'un trombone pour l'échelle.

Albertin et Rosenthal voulaient utiliser CRISPR pour créer un calmar bobtail sans aucun pigment, un albinos. Et ils savaient que chez d’autres calmars, le pigment dépend de la présence d’un gène appelé TDO.

"Nous avons donc essayé d'éliminer TDO", explique Albertin, "et rien ne s'est produit".

Il s’est avéré que le calmar bobtail possède un deuxième gène qui affecte également les pigments.

"Lorsque nous avons ciblé ce gène, nous avons pu attraper des albinos", explique Albertin.

Parce que même les calmars inchangés ont du sang clair, une peau fine et sans os, les albinos sont pratiquement transparents à moins que la lumière ne les frappe exactement au bon angle.

L'équipe a décrit son succès en juillet dans la revue Current Biology.

De nombreux laboratoires aimeraient utiliser le calmar transparent. Ainsi, dans le laboratoire de Woods Hole, une équipe de techniciens consacre de longues heures à en créer davantage.

Albertin me laisse regarder par-dessus l'épaule d'un technicien qui regarde au microscope un embryon de calamar plus petit qu'une pastille BB.

Elle utilise une paire de pinces pour retirer délicatement les « couches de gelée » qui entourent le sac d’œufs. Plus tard, elle utilisera une aiguille en quartz pour injecter à l'embryon du matériel génétique qui supprimera les gènes pigmentaires et créera un calmar transparent.