Dans le cadre d’une expérience visant à déterminer les facteurs biologiques influant sur la perte de masse musculaire lorsque l’activité physique est diminuée — comme cela est le cas dans un environnement de micropesanteur, telle qu’à bord de la Station spatiale internationale —, des chercheurs ont modifié génétiquement des souris afin de manipuler les facteurs biologiques potentiellement impliqués. Les souris modifiées, dont la masse musculaire était plus importante que leurs homologues « non mutantes », sont rentrées telles quelles d’un séjour d’un mois à bord de la Station spatiale internationale !
Les résultats obtenus sont très prometteurs pour le futur de l’exploration spatiale ! En effet, à terme, ils permettraient de prévenir la perte de masse musculaire et osseuse chez les astronautes lors de voyages spatiaux prolongés comme lors des futures missions vers Mars, ainsi que chez les personnes malades confinées au lit, ou qui ont besoin de fauteuils roulants.
Une équipe de recherche dirigée par le Dr Se-Jin Lee du Jackson Laboratory dans le Connecticut, a envoyé 40 jeunes souris noires femelles sur la Station spatiale en décembre, à bord d’une fusée SpaceX. Dans un article publié dans le Proceedings of the National Academy of Sciences, Lee a déclaré que les 24 souris non traitées ont perdu une masse musculaire et osseuse considérable en apesanteur, comme prévu, soit jusqu’à 18% de perte.
Mais les huit souris génétiquement modifiées, possédant déjà une musculature bien plus développée, ont conservé leur masse. À leur rentrée, leur musculature semblait comparable à celle de souris similaires (également génétiquement modifiées) restées au centre spatial Kennedy de la NASA.
Deux protéines clés pour le maintien de la masse musculaire et osseuse
En outre, huit souris normales ayant reçu le même traitement que les super-souris dans l’espace sont revenues sur Terre avec une musculature considérablement plus développée. Le traitement consiste à bloquer une paire de protéines limitant généralement la masse musculaire.
L’une des voies de signalisation jouant un rôle clé dans le maintien de l’homéostasie des muscles et des os est celle régulée par deux protéines de signalisation spécifiques, la myostatine (MSTN) et l’activine A. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des approches génétiques et pharmacologiques pour étudier l’effet du ciblage de la signalisation MSTN/activine A.
Une capsule SpaceX a ramené les 40 souris en parfaite santé. Elles ont été parachutées dans le Pacifique au large de la côte californienne en janvier. Certaines des souris ordinaires ont également reçu le super-traitement après leur retour, et ont rapidement développé une meilleure musculature que leurs compagnons non traités, a déclaré Lee.
Les scientifiques ont terminé l’expérience au moment même où le coronavirus frappait les États-Unis de plein fouet. « Le seul point positif de la COVID est que nous avons eu le temps de rédiger de manière très intensive et de soumettre les résultats pour publication », a déclaré le Dr Emily Germain-Lee du Connecticut Children’s Medical Center, la femme de Lee, qui a également participé à l’étude. Tous deux sont affiliés à l’université du Connecticut.
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Bien qu’encouragé par leurs conclusions, le couple a déclaré qu’il reste encore beaucoup de travail à faire avant de tester le médicament sur des humains. En effet, le chemin est long pour s’assurer qu’un tel traitement puisse développer la musculature et/ou l’ossature sans effets secondaires graves et persistants. « Nous sommes encore à des années-lumière. Mais c’est comme ça que tout se déroule quand on passe des études sur les souris aux études sur les humains », a déclaré Germain-Lee.
Trois astronautes de la NASA se sont occupés des souris spatiales, effectuant des scanners corporels et des injections : Christina Koch et Jessica Meir, qui ont effectué la première sortie dans l’espace entièrement féminine l’automne dernier, et Andrew Morgan.
Lee a déclaré que l’expérience a mis en évidence d’autres molécules et des voies de signalisation qui méritent d’être étudiées. Il exprime cet enthousiasme par « un embarras de richesses… tant de choses que nous aimerions étudier davantage ». Sa prochaine étape est d’envoyer éventuellement d’autres « souris bodybuildées » sur la Station spatiale pour un séjour encore plus long.
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