Intérêt des modèles animaux pour l'étude des pathologies humaines : exemple d'un modèle de souris pour la trisomie 21

Relevance of animal models in the study of human pathologies: a mouse model of Down syndrome

Laboratoire de Neurobiologie de l'Apprentissage, de la Mémoire et de la Communication (NAMC), CNRS UMR 8620, Université Paris-Sud, Bâtiment 446, 91405 Orsay Cedex, France

Auteur de correspondance : elise.morice@u-psud.fr

Reçu : 27 Octobre 2008

Résumé

Les modèles animaux sont développés dans le but d'obtenir une représentation simplifiée de systèmes biologiques impossibles à étudier directement chez l'Homme. Dans les pathologies génétiques, les modèles murins sont les plus étudiés puisqu'ils permettent de reproduire chez l'animal la mutation du ou des gène(s) responsable(s) de la maladie et d'en étudier les conséquences. La trisomie 21 ou syndrome de Down est due à la présence d'un chromosome surnuméraire appartenant à la 21^e paire et s'accompagne d'anomalies plus ou moins sévères aux niveaux morphologique, cardiaque, musculaire, cérébral, moteur et intellectuel. Cette grande hétérogénéité phénotypique implique des facteurs génétiques et environnementaux impossibles à disséquer chez l'Homme. De nombreux modèles murins ont été créés dans le but d'identifier les mécanismes génétiques et neurobiologiques impliqués dans la trisomie 21. À ce jour, les souris Tc1 représentent l'outil génétique le plus complet pour l'étude du syndrome de Down puisqu'elles présentent une trisomie quasi complète du chromosome 21. L'étude comportementale et électrophysiologique de ce modèle a permis de mettre en évidence de très grandes similarités entre le phénotype animal et la symptomatologie de la trisomie 21, faisant ainsi de ce modèle l'outil de choix pour l'étude des mécanismes responsables de l'ensemble des déficits associés au syndrome de Down. À long terme, les souris Tc1 serviront au développement et au criblage de nouvelles stratégies thérapeutiques destinées à compenser l'ensemble des altérations associées à la trisomie 21.

Abstract

Animal models provide a simplified representation of biological systems impossible to study directly in the human being. Regarding genetic pathologies, mouse models are the most studied since they enable to reproduce in animals the mutation of the gene or genes responsible for the disease and to study the phenotypic consequences. Down syndrome is a genetic disorder arising from the presence of a third copy of the human chromosome 21 (Hsa21) and is characterized by different degrees of phenotypic alterations including morphological, cardiac, muscular, cerebral, motor and intellectual changes. This high phenotypic heterogeneity involves genetic and environmental effects, which are impossible to dissect out in human beings. Various models in mice have been developed in order to identify the genetic and neurobiological mechanisms responsible for Down syndrome. The Tc1 mouse is the most complete genetic animal model currently available to study Down syndrome, since it carries an almost complete Hsa 21. The behavioural and electrophysiological studies of this model reveal a great similarity between the animal phenotype and the Down syndrome symptomatology, consequently this model represents a powerful genetic tool with a potential to unravel the mechanisms underlying the deficiencies array characteristic of this human condition. In the long term, Tc1 mice will contribute to the development and the screening of new therapeutics, with the goal of improving all the impairments reported in Down syndrome.