Une utilisation innovante des cellules de la peau pourrait fournir un itinéraire pour les couples gays ou les femmes ayant des problèmes de fertilité pour avoir des enfants avec lesquels ils sont génétiquement liés
L'identité génétique des cellules d'oeuf humaine peut être modifiée dans le laboratoire
Des embryons humains ont été développés à partir d'œufs étant donné l'ADN des cellules de la peau adulte – un exploit qui avait été réalisé auparavant chez la souris. Cela pourrait un jour fournir un moyen aux couples gays ou aux femmes ayant des problèmes de fertilité d'avoir des enfants biologiquement liés à leurs deux parents.
Les scientifiques savent déjà reproduire des animaux en clonage. Cela implique de remplacer le noyau d'un œuf, qui est rempli de matériel génétique, par celui d'une cellule de corps, comme une cellule cutanée. Mais à part les limitations légales concernant le clonage humain, de nombreux couples veulent des bébés avec un mélange de leurs deux gènes, qui nécessite des spermatozoïdes et un œuf, explique Shoukhrat Mitalipov à l'Oregon Health and Science University.
Se déplacer à ce sujet est difficile car les œufs et les spermatozoïdes sont haploïdes, ce qui signifie qu'ils ne portent qu'un seul ensemble de chromosomes au lieu des deux habituels. Le défi est donc de moitié de l'ensemble complet de chromosomes présents dans des cellules comme les cellules de la peau – après avoir sélectionné un mélange sain des gènes d'origine, comme cela se produit généralement dans la nature.
Les filles développent tous leurs œufs tout en étant dans l'utérus, où les progéniteurs des cellules d'oeufs – qui contiennent à l'origine 46 chromosomes – passent par un processus élaboré de duplication, de mélange et de division pour faire de moitié à 23 chromosomes.
Mitalipov s'est demandé s'il pouvait imiter ce processus dans son laboratoire en profitant des processus chimiques naturels qui favorisent une telle division dans les œufs humains matures, avant et pendant la fertilisation.
Après avoir réussi à ce sujet chez la souris, lui et ses collègues ont maintenant testé l'approche dans un essai en début de stade chez les gens. Ils ont d'abord retiré les noyaux de centaines d'œufs qui ont été donnés par des femmes en bonne santé. Ces œufs ont été arrêtés à une phase précise de leur développement associé à la division chromosomique. Ensuite, les noyaux des cellules de la peau appelés fibroblastes d'une femme volontaire en bonne santé ont été placés dans ces œufs. Les images prises à travers un microscope montrent les chromosomes alignés sur les broches, les échafaudages dans les cellules pour séparer les chromosomes.
Ensuite, l'équipe a injecté le sperme d'un donneur sain pour fertiliser certains des œufs. Il s'agit d'une approche similaire à celle utilisée pour faire des bébés en utilisant l'ADN mitochondrial d'une troisième personne, ce qui est parfois fait pour réduire le risque de certaines conditions génétiques.
Cette injection déclenche normalement un œuf pour finaliser sa sélection de chromosomes et éliminer l'ADN en double en préparation pour recevoir plus du sperme. Mais dans les œufs dérivés de la peau, ce processus a calé, les chromosomes alignés mais ne se séparant jamais. Ainsi, les chercheurs ont essayé à nouveau avec un nouvel ensemble d'oeufs fécondés, cette fois en utilisant des impulsions électriques qui permettent au calcium de se précipiter dans l'œuf – simulant un signal naturel déclenché lorsqu'un spermatozoïde contacte l'extérieur de l'œuf – et incubant les œufs avec un médicament qui les éteint de l'état inactif dans lesquels ils se trouvent généralement avant la fertilisation.
Au cours d'une série de tests, les chercheurs ont finalement réalisé des œufs qui ont réduit de moitié leur nombre de chromosomes, en éliminant ceux supplémentaires. À la fin de l'expérience, 9% des œufs fécondés étaient devenus des blastocystes – une boule de cellules qui se forme environ cinq ou six jours après la fertilisation, qui est généralement ce qui est transféré à l'utérus pendant la FIV. Les chercheurs n'ont pas tenté un tel transfert ni maintenu les blastocystes au-delà de six jours.
Mais le mélange de gènes qui constituait les chromosomes restants semblait particulièrement sujets aux défauts. «Je pense que cette approche est actuellement beaucoup trop immature pour être prise en compte pour une application clinique», explique Mitinori Saitou à l'Université de Kyoto au Japon.
Katsuhiko Hayashi à l'Université d'Osaka au Japon est d'accord, trouvant la méthode «très sophistiquée et bien organisée» mais «trop inefficace et risquée pour une application clinique immédiate». Néanmoins, Hayashi dit que l'équipe a fait «une percée importante dans la réduction de moitié du génome humain». «Les nouvelles technologies proviendront de cette réalisation», dit-il.
Mitalipov dit que les critiques sont justes, ajoutant que son équipe s'efforce de surmonter le problème des défauts. «L'essentiel est que nous sommes en quelque sorte à mi-chemin, mais pas encore exactement où nous devons être», dit-il.
