Rats-taupes nus et avenir de la médecine : entretien avec le Dr Chris Faulkes

Les rats-taupes nus sont des rongeurs souterrains originaires d’Afrique de l’Est. Ils vieillissent à peine, développent presque jamais de cancer et peuvent survivre longtemps sans oxygène. Percer les secrets de leur biologie pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements contre le cancer, les infarctus, la maladie d’Alzheimer et même les addictions.

Le professeur Chris Faulkes, de la Queen Mary University of London, l’un des plus grands spécialistes mondiaux de ces animaux remarquables, a expliqué à Altezza Travel comment les caractéristiques hors du commun de ces rongeurs africains pourraient un jour transformer la médecine et la santé humaine.

Ils tombent rarement malades et montrent peu de signes de vieillissement

Depuis combien de temps étudiez-vous les rats-taupes nus ?

Je travaille sur ces animaux depuis 1986. En 1987, pendant mon doctorat, je suis allé au Kenya : c’est là que j’ai mené mes premiers travaux de terrain. Depuis, je suis retourné de nombreuses fois en Afrique.

Parallèlement, d’abord à la Zoological Society of London, puis à Queen Mary, à Londres, où je travaille aujourd’hui, nous avons conservé au laboratoire une population reproductrice de rats-taupes nus pendant toutes ces années. Cela m’a permis de continuer à les étudier tout en travaillant sur d’autres projets, dont beaucoup portaient sur d’autres espèces africaines de rats-taupes avec mon collaborateur de longue date, le professeur Nigel Bennett, de l’université de Pretoria.

Qu’est-ce qui a éveillé votre intérêt pour ces animaux ?

Au début, j’étais fasciné par l’organisation de leur société. Les rats-taupes nus vivent presque comme les abeilles ou les fourmis : dans une colonie pouvant compter jusqu’à 300 individus, il y a une reine et 1 à 3 mâles qui s’accouplent avec elle. Elle inhibe la reproduction de tous les autres, si bien que la plupart travaillent et coopèrent au sein de leur colonie toute leur vie.

Et combien de temps vivent-ils ?

Je ne sais pas si ce rat-taupe en particulier est encore vivant aujourd’hui, mais la dernière fois que j’ai parlé avec ma collègue Rochelle Buffenstein**Rochelle Buffenstein est une biologiste américaine connue pour ses recherches sur le vieillissement des organismes vivants., elle avait un rat-taupe nu âgé de 37 ans. Pour une créature de la taille d’une souris, c’est extraordinaire. Les souris vivent rarement plus de deux ou trois ans.

Et il ne s’agit pas seulement de la longévité d’un seul individu. Les rats-taupes nus, en général, ne tombent presque jamais malades et ne présentent pratiquement aucun signe de vieillissement. Partout dans le monde, des scientifiques étudient le comportement, la génétique, la reproduction et les processus de vieillissement de ces rongeurs pour comprendre comment ils peuvent vivre si longtemps tout en restant remarquablement sains.

Autrement dit, leur âge biologique est très différent de leur âge chronologique ?

Exactement.

Une idée relativement récente dans la recherche sur le vieillissement est celle de l’« horloge épigénétique ». À mesure que les organismes vivants prennent de l’âge, de minuscules marques chimiques apparaissent sur leur ADN. Avec le temps, elles s’accumulent, se répartissent dans le génome et influencent le fonctionnement des gènes. Cela semble faire partie du processus naturel de vieillissement. En analysant ces marques, on peut estimer l’âge d’un animal ou d’une personne.

Nous étudions aujourd’hui ce mécanisme chez les rats-taupes nus. L’accumulation de marques chimiques n’est-elle qu’un sous-produit du vieillissement, ou contribue-t-elle réellement à le déclencher ? Si les scientifiques parviennent à répondre à cette question, nous comprendrons peut-être mieux s’il est possible de ralentir le vieillissement.

Vous parlez du vieillissement humain ?

Oui. À l’avenir, les connaissances tirées des rats-taupes nus pourraient nous aider à préserver la santé humaine et à prolonger la période de vie active et en bonne santé.

On pourrait même dire que prolonger la durée de vie en bonne santé est un objectif bien plus souhaitable que simplement augmenter la longévité.

Les rats-taupes nus résistent aux infarctus, aux AVC, au cancer et à la démence

Examinons de plus près leurs caractéristiques uniques. Est-il vrai que les rats-taupes nus peuvent survivre sans oxygène plus longtemps que n’importe quel autre mammifère ?

Les mammifères marins peuvent plonger et retenir leur respiration jusqu’à 90 minutes. Ils possèdent toutefois des adaptations physiologiques spécialisées leur permettant de stocker l’oxygène dans leurs tissus ; ils ne sont donc pas réellement privés d’oxygène pendant toute cette durée.

Un rat-taupe nu, en revanche, peut survivre 18 minutes dans des conditions d’absence totale d’oxygène. C’est réellement impressionnant.

Un jour, nous avons anesthésié un animal pour retirer un petit abcès. Il a mis très longtemps à s’endormir et, pendant l’intervention, il a cessé de respirer. Le vétérinaire a dit : « Nous l’avons perdu. » J’ai répondu : « Ne vous inquiétez pas, il va se réveiller. » Environ dix minutes plus tard, le rat-taupe est revenu à lui, s’est levé et s’est enfui comme si rien ne s’était passé. Le vétérinaire était stupéfait : il n’avait jamais rien vu de tel.

Pouvez-vous expliquer comment fonctionne ce processus ?

Lorsque l’oxygène se raréfie, le cœur et le cerveau souffrent en premier, comme on le sait avec les AVC et les infarctus. Mais chez les rats-taupes nus, les cellules cérébrales basculent vers un autre « mode carburant » : elles passent du glucose au fructose. Cela leur permet de maintenir les fonctions vitales même dans des conditions extrêmes. Ce mécanisme est une adaptation à leur habitat inhabituel. À l’état sauvage, les rats-taupes nus vivent dans des tunnels et des chambres souterraines profonds et étroits, où plus d’une centaine d’animaux peuvent se rassembler et où les niveaux d’oxygène sont extrêmement faibles.

Nos recherches ont également montré que les rats-taupes nus présentent des profils métaboliques cardiaques entièrement différents. Leur cœur contient aussi de grandes quantités de glycogène, un amidon animal qui se dégrade rapidement pour produire de l’énergie. Chez la plupart des mammifères, le glycogène est stocké dans le foie, mais les rats-taupes en conservent une abondance dans le cœur. C’est remarquable.

Le fœtus humain se développe dans le liquide amniotique pendant la grossesse, tout en continuant à recevoir de l’oxygène. Existe-t-il des parallèles ?

Le fœtus humain possède effectivement des réserves de glycogène dans le cœur, mais celles-ci disparaissent immédiatement après la naissance, dès que le bébé commence à respirer. Chez les rats-taupes nus, en revanche, ces réserves demeurent. Ainsi, lorsque l’oxygène vient à manquer, leur organisme peut passer à un mode métabolique alternatif et utiliser ce glycogène pour produire de l’énergie. Du moins, c’est notre hypothèse actuelle.

Nous espérons que la compréhension de ces mécanismes uniques contribuera, à terme, au développement de nouveaux traitements contre les maladies cardiaques.

On sait aussi que les rats-taupes nus ne développent presque jamais de cancer. Comment l’expliquer ?

Il semble y avoir plusieurs raisons, dont beaucoup sont liées à la vie souterraine. L’un des exemples les mieux étudiés est leur forme inhabituelle d’acide hyaluronique, ou hyaluronane. Cette substance existe aussi chez d’autres mammifères, y compris chez l’humain : elle retient l’eau, maintient l’hydratation de la peau, protège les articulations et favorise la cicatrisation des plaies.

Chez les rats-taupes nus, les scientifiques ont identifié une mutation dans le gène codant l’hyaluronane. Il semble que cette version spécialisée de la molécule ait d’abord évolué comme une adaptation à leur mode de vie souterrain : on pense qu’elle rend leur peau inhabituellement élastique, ce qui les aide à se déplacer dans des tunnels étroits et rugueux.

Plus tard, les chercheurs ont découvert que sa structure modifiée empêche également la formation de tumeurs. Et ce n’est pas leur seule défense. Les rats-taupes nus réparent plus efficacement l’ADN endommagé et interrompent plus rapidement la division des cellules dangereuses.

Ces connaissances peuvent-elles être appliquées en médecine ?

Oui. Lorsque des chercheurs ont introduit chez des souris la version de ce gène propre au rat-taupe nu, les animaux modifiés ont commencé à produire la même forme d’hyaluronane. Résultat : ils ont vécu plus longtemps, sont restés en meilleure santé et ont montré une résistance accrue au cancer.

Ces découvertes nous aideront certainement à mieux comprendre les mécanismes naturels de résistance au cancer et, peut-être à l’avenir, à les appliquer à la médecine humaine, comme le suggèrent déjà les premières études menées sur des souris transgéniques. Même si l’idée d’introduire des gènes de rat-taupe nu chez l’humain est, bien sûr, controversée.

Les rats-taupes nus semblent également ne pas développer la maladie d’Alzheimer. Pourquoi ?

Malgré leur âge, leur cerveau reste sain, alors même qu’ils accumulent les mêmes protéines qui déclenchent généralement la maladie d’Alzheimer. Il s’agit de la bêta-amyloïde et de la protéine tau, substances qui, chez l’humain, forment des dépôts nocifs. Avec le temps, ces dépôts s’accumulent, perturbent le fonctionnement des neurones et détruisent les cellules cérébrales.

Chez les rats-taupes nus, des dépôts similaires apparaissent bien avec l’âge, mais ils ne provoquent aucun dommage. Les animaux semblent naturellement résistants.

Les rats-taupes nus constituent donc un modèle naturel de résistance à cette maladie. Comprendre ce mécanisme présente un intérêt considérable pour le développement de traitements potentiels contre Alzheimer chez l’humain.

En plus de tout cela, les rats-taupes nus ressentent très peu la douleur. Leur étude pourrait-elle nous aider à créer des antalgiques plus efficaces ?

Ils sont remarquablement insensibles à certains types de douleur, en particulier celles provoquées par une irritation chimique ou par des environnements acides. Par exemple, la sensation de brûlure sur les muqueuses causée par le piment, ou l’effet de liquides acides sur la peau ou sur une plaie ouverte.

Là encore, cela tient à des modifications génétiques liées à leur mode de vie souterrain. Et oui, ces découvertes sont désormais utilisées pour développer de potentiels antalgiques non opioïdes, qui ne provoquent pas d’addiction. 

La découverte de nouvelles espèces de rats-taupes en Tanzanie

Si je comprends bien, vous avez également contribué à identifier plusieurs espèces de rats-taupes jusque-là inconnues en Tanzanie. Pourquoi ces découvertes sont-elles importantes ?

La découverte de nouvelles espèces de mammifères a une portée qui dépasse largement la Tanzanie, car on ne trouve pas souvent de nouveaux mammifères.

Cette histoire remonte au début des années 1990 et implique mon collègue, le professeur Nigel Bennett, de l’université de Pretoria. Lui et moi participions à une conférence en Tanzanie lorsque nous avons rencontré notre collègue tanzanien, le professeur Georgies Mgode. Ensemble, nous avons décidé de lancer un projet pour étudier les rats-taupes vivant en Tanzanie, car on en savait alors très peu sur eux.

Les échantillons collectés par Georgies sur le mont Hanang et autour de la ville d’Ujiji se sont révélés génétiquement différents de tout ce que nous avions observé jusque-là. Nous soupçonnions qu’il pouvait s’agir d’espèces encore inconnues ; il nous fallait donc revenir pour recueillir des données supplémentaires.

Finalement, nous avons officiellement décrit et nommé deux nouvelles espèces : Fukomys hanangensis, qui vit sur le mont Hanang et dans ses environs, et Fukomys livingstoni, originaire d’Ujiji.

Vous êtes donc allé en Tanzanie précisément pour rechercher ces espèces ?

La dernière expédition de terrain que j’ai menée avec Georgies, en 2019, a été particulièrement fructueuse. Nous avons réussi à prospecter et à piéger des animaux sur le mont Hanang, à environ 1 957 mètres d’altitude. Au cours de ce voyage, nous avons également découvert plusieurs nouvelles populations, notamment dans la réserve forestière de Nou, non loin du mont Hanang.

Malheureusement, peu après, Georgies est décédé des suites d’une brève maladie, et nous n’avons jamais eu l’occasion de faire réellement avancer l’étude de ces espèces.

Cela signifie-t-il qu’il n’y a aujourd’hui plus personne qui recherche activement des rats-taupes inconnus en Tanzanie ? Les espèces récemment découvertes ont-elles besoin d’être protégées ?

Nous savons encore très peu de choses sur les rats-taupes d’Ujiji. De nouveaux travaux de terrain sont nécessaires.

Le rat-taupe de Hanang, en revanche, est endémique : c’est le seul endroit de la planète où il existe. Cela nous a permis de commencer à préparer une demande de statut « Key Biodiversity Area » pour les zones protégées de Hanang et de la forêt de Nou.

Ce statut est accordé par des groupes scientifiques experts sous l’égide d’organisations internationales de conservation. Une fois inscrite au registre, une zone devient prioritaire pour la protection et les financements. Cela contribuera notamment à préserver les forêts de Hanang et de Nou.

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