Le lapin Apo AI transgénique Antoine VENDE Laura MASSON Le lapin Apo AI transgénique Les lapins transgéniques utilisés comme modèle pour l’étude de l’athérosclérose L2-UCO 2012/2013

Le lapin Apo AI transgénique Problématiques: - Quel est l’intérêt du lapin transgénique ? - Pourquoi s’est-on intéressé au lapin Watanabe ? - Pourquoi le gène humain inséré dans le lapin est-il intéressant ?

Le lapin Apo AI transgénique I- Introduction II- Explication du métabolisme lipidique et de la maladie de l’athérosclérose III- Apolipoprotéine AI IV - Obtention de l’OGM V- Avantages et inconvénients VI- Conclusion

Animaux transgéniques pour l’étude de maladies humaines I-Introduction Animaux transgéniques pour l’étude de maladies humaines Modèle d’étude de maladies humaines Lapin - Fonctions biologiques proches de l’homme - Lapins transgéniques exprimant des gènes humains pour l’étude de l’athérosclérose. But: - Mieux comprendre les processus de l’athérosclérose - Tester de nouvelles substances pharmacologiques

Pourquoi le lapin comme modèle animal ? I-Introduction Pourquoi le lapin comme modèle animal ? Sa taille Courte durée de gestation Sensible à l'introduction de lipides dans son alimentation => hypercholestérolémie Grand nombre d’embryons.

Lapin Apo AI transgénique néo-zélandais I-Introduction Lapin néo- zélandais Lapin Watanabe transgénèse Lapin Apo AI transgénique néo-zélandais

II- Explication du métabolisme et de la maladie => Cholestérol Le cholestérol est indispensable pour les cellules => synthèse de leur membrane Le transport du cholestérol => lipoprotéines : les LDL = « mauvais cholestérol » les HDL, = « bon cholestérol » UN seul cholestérol mais 2 systèmes de transport

II- Explication du métabolisme et de la maladie => Cholestérol Si trop de LDL => dépôt sur paroi des artères => création de plaques d’athéromes CELLULE MUSCULAIRE LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL Artère

Mécanisme de formation des plaques d’athérome Infiltration des artères par les LDL Recrutement des monocytes et inflammation

II- Explication du métabolisme et de la maladie =>L’athérosclérose Dépôts lipidiques => plaques d’athéromes Réduisent le diamètre de l’artère Dépôts => obstruction des vaisseaux La formation de ces plaques est complexe Déclenchée par l'augmentation du cholestérol (Davies MJ et al, Circulation 1996)

Engendre l’athérosclérose: Hypercholestérolémie II- Explication du métabolisme et de la maladie =>L’hypercholestérolémie familiale Maladie héréditaire Engendre l’athérosclérose: Hypercholestérolémie Mutation du gène du récepteur des LDL Lapin Watanabe: modèle animale ayant la même mutation: il est déficient en récepteur LDL http://www.hypercholesterolemie-familiale.fr/ index.php/comprendre-lhypercholesterolemie-familiale/description.html

Explication de l’hypercholestérolémie héréditaire LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL personne saine Récepteur LDL foie

Explication de l’hypercholestérolémie héréditaire LDL LDL LDL LDL LDL LDL Récepteur LDL Récepteur muté LDL LDL personne malade foie

III- Apolipoprotéine AI Apo AI = Apolipoprotéine AI : constituant les HDL Apo AI Schéma de HDL

IV - Obtention de l’OGM: GENERATION DES LAPINS TRANSGENIQUES 28 lapines Néo-Zealandaises Injection d’une hormone FSH 16 lapines en stade superovulation Fécondation avec des mâles de même race Extraction des embryons Au microscope Sélection de 5OO embryons.

IV - Obtention de l’OGM: PREPARATION DU FRAGMENT GENOMIQUE D'APO-Al Banque d'ADN chromosomique humain: fragments construits dans des bactériophages Criblage par hybridation avec une sonde d'ADN complémentaire de l‘Apo AI humaine. Digestion par enzyme de restriction: EcoRI et BamHI EcoRI Bam HI Récupération du fragment Apo AI sur gel d’agarose

IV - Obtention de l’OGM: GENERATION DES LAPINS TRANSGENIQUES Micro-injection du gène humain Apo AI dans le pronucléus mâle EMBRYON LAPIN EMBRYON LAPIN Micro-injecté introduction des embryons dans 24 lapines en état de pseudo-gestation 41 lapereaux

IV - Obtention de l’OGM: Identification des transgéniques Extraction d’ADN à partir d'un fragment de queue prélevé sur chaque lapereau Analyse par PCR de la présence du gène Apo AI 6 lapereaux transgéniques sur 41

DANS LE PLASMA DES LAPINS TRANSGENIQUES IV - Obtention de l’OGM: CONTROLE DE L'EXPRESSION DE L'APOLIPOPROTEINE A-I HUMAINE DANS LE PLASMA DES LAPINS TRANSGENIQUES Concentration Apo AI témoin transgénique % de la plaque Lipidique à la surface de l’aorte témoin transgénique Taux de cholestérol dans l’aorte témoin transgénique

Intérêt des HDL pour baisser le taux de cholestérol et diminuer l’athérosclérose LDL LDL artère LDL LDL LDL LDL foie LDL LDL HDL LDL HDL LDL LDL LDL HDL HDL HDL

IV - Obtention de l’OGM: obtention d’un 2éme OGM par croisement Lapin Apo AI transgénique néo-zélandais Lapin Watanabe croisement Diminution du taux de cholestérol dans l’aorte Déficient en R-LDL = modèle pour l’hypercholestérolémie Lapin Apo AI transgénique Watanabe

V- Avantages et inconvénients Les avantages: Comprendre le métabolisme lipidique et athérosclérose Créer et tester de nouvelles substances pharmacologiques Etude gène => organisme entier Le lapin transgénique permet d’obtenir un modèle + varié et + pertinent

coût élevé d’obtention OGM gaspillage d’animaux Bien être des animaux V- Avantages et inconvénients Problèmes posés par les animaux transgéniques: Biosécurité coût élevé d’obtention OGM gaspillage d’animaux Bien être des animaux Brevetage et profits gaspillage d’animaux: on ne garde que les animaux qui expriment le transgène et on élimine les autres.

VI- Conclusion Le lapin transgénique => bon modèle pour l’étude de l’athérosclérose => L’utilisation de lapins transgéniques est important dans la recherche médicale

Bibliographie Livres OGM tout s’explique, de Christian Vélot Les animaux transgéniques, de Louis-Marie Houdebine Publication Dyslipoproteinaemia-sensitized transgenic rabbit, de Benoit et al. Sites internet http://www.hypercholesterolemie-familiale.fr http://media.enseignementsup-recherche.gouv.fr/file/_Commission_de_Genie_Genetique_/59/7/guide_161597.pdf