En 2007, ces mêmes neuroscientifiques avaient identifié dans les neurones de la moelle épinière le gène GRPR, qui code un récepteur activé par un composé nommé GRP, un peptide libérant la gastrine, une hormone de la digestion. Ils ont aussi montré que des souris dont le gène GRPR avait été inactivé, et que l'on exposait à des substances urticantes, se grattaient beaucoup moins que les autres. Restait à démontrer que ces gènes sont spécifiques des neurones de la démangeaison.

Les neurobiologistes ont d'abord injecté dans la moelle épinière de souris une substance neurotoxique, la bombésine-saporine, qui détruit spécifiquement les neurones porteurs des récepteurs GRPR, et ont constaté que - comme prévu - les souris ne se grattaient plus en présence de substances irritantes. Ainsi, ils ont exposé les souris dépourvues de récepteurs GRPR, au DCP, le diphénylcyclopropénone, une molécule utilisée contre la chute des cheveux, et qui provoque d'intenses démangeaisons : les souris n'ont pas réagi. En revanche, elles gardaient une sensibilité intacte à la douleur et leurs capacités motrices n'étaient pas modifiées. Le gène GRPR est bien spécifique des neurones de la démangeaison. 
Ces résultats, qui nous éclairent sur les molécules et les cellules impliquées dans la démangeaison, ouvrent de nouvelles voies pour soulager les personnes ayant des maladies de peau associées à des démangeaisons, telles que l'eczéma.

Chez les organismes sexués, les cellules sexuelles, ou gamètes, se forment grâce à un mécanisme de deux divisions successives, la méiose, qui réduit le nombre de chromosomes de moitié. La cellule germinale mère comprend deux ensembles de chromosomes homologues d'origine paternelle et maternelle ; elle est dite diploïde (2n). En revanche, chaque gamète, issu de la cellule germinale mère, ne comprend plus qu'un seul ensemble de chromosomes formés par les échanges (recombinaisons ou « crossing-over ») entre chromosomes homologues ; les gamètes sont dits haploïdes (n). À la fécondation, l'union de deux gamètes (n + n) donne un embryon diploïde. 

Le groupe de Raphaël Mercier, de l'Institut Jean-Pierre Bourgin, à l'INRA de Versailles, a identifié chez une plante modèle, l'arabette des Dames (Arabidopsis thaliana), un gène qui contrôle l'entrée dans la seconde division de la méiose. En combinant la mutation de ce gène, nommé OSD1 (omission of the second division), avec deux autres mutations précédemment mises en évidence, ces chercheurs ont créé une arabette mutante dont les gamètes sont produits non par méiose mais par une division simple, une mitose. Nommée MiMe (mitose au lieu de méiose), ce mutant voit le nombre de ses chromosomes doubler à chaque génération puisque des gamètes 2n, puis 4n, fusionnent. Or les plantes 8n sont stériles.

Quel est l'intérêt de cette astuce génétique ? Chez les plantes à fleurs, plus de 400 espèces, tels le pissenlit et l'aubépine, sont capables de produire des graines sans méiose (on parle d'apoméiose) et sans fécondation (parthénogenèse). Cette forme de reproduction asexuée est l'apomixie (soit, étymologiquement, sans mélange). Les plantes de la descendance sont, de ce fait, de parfaits clones de leurs parents. En utilisant ce type de reproduction asexuée, les espèces apomictiques produisent rapidement un grand nombre de graines. En agriculture, cette propriété permet de conserver des caractères avantageux de génération en génération, sans risque de les voir perturbés par la recombinaison génétique.

Depuis plusieurs décennies, des chercheurs tentent de transférer par croisements l'apomixie naturelle de certaines plantes à leurs parentes cultivées. Par exemple, un programme réunissant l'IRD et le Centre international pour l'amélioration du maïs et du blé (CIMMYT), au Mexique, vise à obtenir un maïs apomictique à partir de croisements avec des plantes sauvages, les Tripsacum. Mais sans succès jusqu'à présent, pour des raisons mal comprises. L'obtention de telles variétés permettrait notamment aux agriculteurs d'utiliser les semences de leur propre récolte, sans avoir à racheter des semences à chaque cycle, tout en conservant la supériorité des hybrides sur les parents d'origine (un caractère nommé vigueur hybride).

Le travail des chercheurs de l'INRA illustre une autre voie d'obtention de l'apomixie, potentiellement plus rapide que les croisements : la mutation dirigée. La première barrière vers l'objectif — obtenir l'apoméiose — est franchie. On sait que le gène OSD1 et les deux autres gènes qu'il faut muter à cette fin existent aussi chez les plantes cultivées, précise Raphaël Mercier. La deuxième étape consiste à obtenir un albumen sans fécondation (chez les plantes à fleurs, l'autre composante de la graine, le tissu nourricier, ou albumen, provient de la double fécondation de l'ovule par le grain de pollen) ; elle est aussi sur le point d'être réalisée car des chercheurs ont identifié de tels mutants. Reste à provoquer génétiquement la parthénogenèse, c'est-à-dire la production de l'embryon sans fécondation. Une longue route encore, qui sera sans doute l'un des axes de travail d'un projet européen sur l'apomixie dont le financement vient d'être accepté.