Des chercheurs du laboratoire Jackson et de l’Institut Trudeau ont identifié la première souche de souris susceptible de contracter une forme grave de la COVID-19 sans nécessiter de modification génétique. Cette évolution, rapportée dans Rapports scientifiquesmarque une étape cruciale dans la recherche sur les maladies infectieuses, fournissant un outil essentiel pour développer des vaccins et des traitements contre les futurs variants du coronavirus et les pandémies potentielles.
La souris CAST/EiJ, qui fait partie d’un groupe de recherche comprenant huit souches de souris génétiquement diverses, se distingue par sa réponse sévère à l’infection par le SRAS-CoV-2, notamment les variantes bêta, omicron et delta. Alors que d’autres souches se sont rétablies ou ont présenté des symptômes légers, les souris CAST ont présenté une maladie aiguë, soulignant leur susceptibilité unique au virus.
« Bien que la plupart des souches de souris présentent des symptômes négligeables d’infection par les variantes du SRAS-CoV-2, les souris CAST présentent une réponse mortelle, ce qui en fait une ressource inestimable pour étudier l’impact du virus et tester les thérapies de nouvelle génération », a déclaré Nadia Rosenthal, directrice scientifique et professeur à JAX et l’un des auteurs principaux de l’étude.
Initialement collectées sur l’île de Castania et amenées à JAX en 1971, les souris CAST ont été élevées à JAX pour maintenir une lignée génétiquement pure, créant ainsi un modèle aussi fidèle que possible au génome de la souris. Cette caractéristique en fait un modèle idéal pour étudier les symptômes graves du COVID-19 sur un fond génétique propre.
Ces souris portent non seulement des charges virales élevées dans les poumons, mais présentent également de graves lésions pulmonaires, reflétant le type de réponse hyperinflammatoire observée chez les patients humains atteints d’une forme grave de COVID-19. Cette souche unique offre aux chercheurs un modèle qui ressemble étroitement à la réponse humaine au virus sans infection cérébrale – un problème dans les modèles précédents de COVID-19.
Les premiers essais utilisant des traitements antiviraux ont montré des résultats prometteurs, augmentant les taux de survie des souris CAST et suscitant l’espoir quant à leur rôle dans le développement de thérapies pour les futures épidémies de coronavirus. Alors que de nouveaux variants continuent d’apparaître, le modèle murin CAST est prêt à accélérer la réponse, en fournissant des informations qui pourraient à terme sauver des vies.
La diversité des modèles de souris offre de nouvelles perspectives
L’étude a exploré huit souches de souris génétiquement diverses, dont A/J, B6J, CAST, 129S1, NSG, NZO, PWK et WSB, englobant des caractéristiques telles que la susceptibilité au diabète de type 1 et de type 2, l’obésité et la maigreur. Ces divers antécédents génétiques ont permis à l’équipe de découvrir des différences dans la susceptibilité aux virus.
Rosenthal et Candice Baker, directrice des projets de recherche chez JAX et premier auteur de l’étude, ont commencé avec les huit souches de souris et ont découvert que la souris CAST se démarquait comme une souris hautement sensible à l’infection par le SRAS-CoV-2. Bien que les souris CAST ne se soient pas rétablies, certaines souches se sont rétablies mais ont présenté des symptômes persistants ressemblant à un long COVID.
« Les souris CAST nous ont donné un aperçu des symptômes aigus du COVID-19, mais nous allons maintenant examiner les effets à long terme », a déclaré Baker.
Dans le cadre de travaux de suivi, Rosenthal et Baker prévoient d’étudier les impacts à long terme en utilisant ce même panel de huit souris.
Surmonter les premiers défis de la recherche sur le COVID-19
Lorsque la pandémie a commencé, les modèles de souris traditionnels n’étaient pas adaptés à la recherche sur le SRAS-CoV-2, car leurs cellules ne disposaient pas des récepteurs nécessaires à la liaison du virus. En 2023, Rosenthal et son équipe du JAX et des Rocky Mountain Laboratories du NIH ont résolu ce problème en utilisant des souris conçues avec des versions humaines de ces récepteurs, mais les infections qui en ont résulté étaient trop graves et n’ont pas réussi à imiter le spectre des réponses humaines.
En croisant des souris génétiquement modifiées avec diverses souches, l’équipe de Rosenthal a reproduit une gamme de réponses semblables à celles des humains. Mais ces récepteurs humains modifiés ne donnent pas toujours un phénotype de maladie cliniquement pertinent. La souris CAST est inestimable, car son bagage génétique évite les modifications artificielles des récepteurs, ce qui en fait un modèle plus naturel pour étudier les cas graves de COVID-19.
« Les souris CAST sont prêtes à transformer la recherche sur le COVID-19 et à nous préparer aux défis futurs », a déclaré Rosenthal. « Tout aussi important, ces travaux renforcent le rôle essentiel de la diversité génétique dans la science. »
