Des scientifiques chinois ont mis des gènes du cerveau humain chez des singes – et oui, ils sont peut-être plus intelligents

Mme Tech ; Évolution : Wikimedia commons

L'intelligence humaine est l'une des inventions les plus importantes de l'évolution. C'est le résultat d'un sprint qui a commencé il y a des millions d'années, conduisant à des cerveaux toujours plus gros et à de nouvelles capacités. Finalement, les humains se sont tenus debout, ont pris la charrue et ont créé la civilisation, tandis que nos cousins ​​primates sont restés dans les arbres.

Aujourd'hui, des scientifiques du sud de la Chine rapportent qu'ils ont tenté de réduire l'écart évolutif, en créant plusieurs singes macaques transgéniques avec des copies supplémentaires d'un gène humain soupçonné de jouer un rôle dans la formation de l'intelligence humaine.

Il s'agissait de la première tentative pour comprendre l'évolution de la cognition humaine à l'aide d'un modèle de singe transgénique, explique Bing Su, le généticien de l'Institut de zoologie de Kunming qui a dirigé l'effort.

Selon leurs découvertes, les singes modifiés ont mieux réussi un test de mémoire impliquant des couleurs et des images en bloc, et leur cerveau a également mis plus de temps à se développer, comme le font ceux des enfants humains. Il n'y avait pas de différence dans la taille du cerveau.

Les expériences, décrit le 27 mars dans un journal de Pékin, National Science Review, et premier signalé par les médias chinois, restent loin de révéler les secrets de l'esprit humain ou de provoquer un soulèvement de primates intelligents.

Au lieu de cela, plusieurs scientifiques occidentaux, dont un qui a collaboré à l'effort, ont qualifié les expériences d'imprudentes et ont déclaré qu'ils remettaient en question l'éthique de la modification génétique des primates, un domaine où la Chine a pris une avance technologique.

L'utilisation de singes transgéniques pour étudier les gènes humains liés à l'évolution du cerveau est une voie très risquée, explique James Sikela, un généticien qui mène des études comparatives chez les primates à l'Université du Colorado. Il craint que l'expérience montre un mépris pour les animaux et conduise bientôt à des modifications plus extrêmes. C'est un problème classique de pente glissante et nous pouvons nous attendre à ce qu'il se reproduise à mesure que ce type de recherche est poursuivi, dit-il.

La recherche utilisant des primates est de plus en plus difficile en Europe et aux États-Unis, mais la Chine s'est empressée d'appliquer les derniers outils ADN de haute technologie aux animaux. Le pays a été le premier à créer des singes modifiés avec l'outil d'édition de gènes CRISPR, et en janvier dernier, un institut chinois a annoncé qu'il avait produit une demi-douzaine de clones d'un singe avec un troubles mentaux graves .

Il est troublant que le champ se déroule de cette manière, dit Sikela.

Histoire d'évolution

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 propagés parce qu'ils réussissent. Sa quête a porté sur des sujets tels que l'adaptation des yaks 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 le cerveau de nos ancêtres humains a rapidement augmenté en taille et en puissance. Pour trouver les gènes qui ont causé le changement, les scientifiques ont cherché des différences entre les humains et les chimpanzés, dont les gènes sont similaires à environ 98 % aux nôtres. L'objectif, dit Sikela, était de localiser les joyaux de notre génome -c'est-à-dire l'ADN qui fait de nous un humain unique.

Par exemple, un gène candidat populaire appelé FOXP2 — le gène du langage dans les articles de presse — est devenu célèbre pour son lien potentiel avec la parole humaine. (Une famille britannique dont les membres ont hérité d'une version anormale avait du mal à parler.) Des scientifiques de Tokyo à Berlin ont rapidement fait muter le gène chez des souris et ont écouté avec des microphones à ultrasons pour voir si leurs couinements changeaient.

Su était fasciné par un autre gène : MCPH1 , ou microcéphaline. Non seulement la séquence du gène différait entre les humains et les singes, mais les bébés présentant des dommages à la microcéphaline naissent avec de minuscules têtes, fournissant un lien avec la taille du cerveau. Avec ses étudiants, Su a déjà utilisé des pieds à coulisse et des clés à molette pour mesurer la tête de 867 hommes et femmes chinois afin de voir si les résultats pouvaient s'expliquer par des différences dans le gène.

En 2010, cependant, Su a vu une chance 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 importantes installations d'élevage de singes (le pays en exporte plus de 30 000 par an) aux outils génétiques les plus récents, un effort qui en a fait un une Mecque pour les scientifiques étrangers qui ont besoin de singes pour expérimenter.

Pour créer les animaux, Su et ses collaborateurs du Yunnan Key Laboratory of Primate Biomedical Research ont exposé des embryons de singe à un virus porteur de la version humaine de la microcéphaline. Ils ont généré 11 singes, dont cinq ont survécu pour participer à une batterie de mesures cérébrales. Ces singes ont chacun entre deux et neuf copies du gène humain dans leur corps.

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

Vous venez d'aller à la planète des singes immédiatement dans l'imaginaire populaire, dit Jacqueline Glover, une bioéthicienne de l'Université du Colorado qui était l'un des auteurs. Les humaniser, c'est leur faire du mal. Où vivraient-ils et que feraient-ils ? Ne créez pas un être qui ne peut avoir une vie significative dans aucun contexte.

Les auteurs ont cependant conclu qu'il pourrait être acceptable d'apporter de tels changements aux singes.

Dans un e-mail, Su dit 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 un ancêtre pour la dernière fois il y a 25 millions d'années. Pour Su, cela atténue les préoccupations éthiques. Bien que leur génome soit proche du nôtre, il y a aussi des dizaines de millions de différences, dit-il. Il ne pense pas que les singes deviendront autre chose que des singes. Impossible en introduisant seulement quelques gènes humains, dit-il.

Singe intelligent ?

À en juger par leurs expériences, l'équipe chinoise s'attendait à ce que leurs singes transgéniques puissent se retrouver avec une intelligence et une taille de cerveau accrues. C'est pourquoi ils ont placé les créatures dans des appareils d'IRM pour mesurer leur substance blanche et leur ont fait passer des tests de mémoire informatisés. Selon leur rapport, les singes transgéniques n'avaient pas de cerveau plus gros, mais ils ont mieux réussi à un quiz sur la mémoire à court terme, une découverte que l'équipe considère comme remarquable.

Plusieurs scientifiques pensent que l'expérience chinoise n'a pas fourni beaucoup de nouvelles informations. L'un d'eux est Martin Styner, informaticien de l'Université de Caroline du Nord et spécialiste de l'IRM qui figure parmi les coauteurs du rapport chinois. Styner dit que son rôle se limitait à former des étudiants chinois à extraire des données sur le volume cérébral à partir d'images IRM, et qu'il envisageait de retirer son nom du journal, qui, selon lui, n'a pas pu trouver d'éditeur en Occident.

Il y a un tas d'aspects de cette étude que vous ne pourriez pas faire aux États-Unis, dit Styner. Cela a soulevé des questions sur le type de recherche et si les animaux étaient correctement soignés.

Après ce qu'il a vu, Styner dit qu'il n'attend pas avec impatience de nouvelles recherches sur l'évolution des singes transgéniques. Je ne pense pas que ce soit une bonne direction, dit-il. Maintenant, nous avons créé cet animal qui est différent de ce qu'il est censé être. Quand on fait des expériences, il faut bien comprendre ce qu'on essaie d'apprendre, pour aider la société, et ce n'est pas le cas ici. L'un des problèmes est que les singes génétiquement modifiés coûtent cher à créer et à entretenir. 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 mémoire. Ils essaient de comprendre le développement du cerveau. Et je ne pense pas qu'ils y arrivent, dit Styner.

Dans un e-mail, Su a convenu que le petit nombre d'animaux était une limitation. Il dit qu'il a une solution, cependant. Il fabrique davantage de singes et teste également de nouveaux gènes d'évolution du cerveau. Celui qu'il a à l'œil est SRGAP2C , une variante de l'ADN apparue il y a environ deux millions d'années, juste au moment où 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.

Su dit qu'il l'a ajouté aux singes, mais qu'il est trop tôt pour dire quels sont les résultats.

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