Alors qu’il reste environ 2 000 pandas géants à l’état sauvage, les scientifiques ont passé les dernières décennies à chercher de nouveaux moyens d’aider ces emblématiques ours noirs et blancs à éviter l’extinction. Et il semble aujourd’hui qu’il y ait plus d’espoir que jamais.
Pour la première fois, des scientifiques ont prélevé des cellules cutanées ordinaires d'un animal et les ont transformées en cellules souches, rapporte l'équipe le 20 septembre dans Progrès scientifiques. Le fait d'avoir ce type de cellule souche, qui peut être transformée en n'importe quel type de cellule dans le corps, pourrait aider les chercheurs à élever plus de pandas géants (Ailuropoda melanoleuca) et développer des traitements pour leurs maladies.
Ce résultat « est vraiment une grande avancée dans le domaine de la conservation du panda géant », déclare Thomas Hildebrandt, vétérinaire spécialisé dans la reproduction des animaux sauvages à l’Université libre de Berlin et non affilié à la recherche. « Cela ouvre une toute nouvelle voie [to rescue] « cette espèce magnifique et icône de la conservation », et peut suggérer des stratégies pour générer des cellules souches pour d’autres espèces vulnérables et menacées.
Les chercheurs ont déjà transformé des cellules cutanées de souris et d’humains, appelées fibroblastes, en cellules souches, plus précisément en cellules souches pluripotentes (SN: 24/12/14). Ces cellules souches « ont un potentiel de prolifération illimité et peuvent former n’importe quel type de cellule, de tissu ou d’organe dans le corps dans certaines conditions », explique Liu Jing, chercheur en cellules souches aux Instituts de biomédecine et de santé de Guangzhou, Académie chinoise des sciences. Le problème avec leur création est que le processus doit être adapté à chaque nouvelle espèce.
Pour reprogrammer les fibroblastes des pandas en cellules souches pluripotentes, l'équipe a d'abord introduit dans les cellules cutanées des gènes connus pour reprogrammer les cellules adultes, ainsi que de petites molécules d'ARN connues pour favoriser la transition vers les cellules souches. Les chercheurs ont également dû identifier les protéines et les facteurs de croissance spécifiques qui permettraient de transformer les cellules cutanées des pandas en cellules souches, ainsi que ceux qui les maintiendraient dans cet état pluripotent.
Le fait de disposer de cellules pluripotentes essentiellement à la demande pourrait permettre aux scientifiques de créer des cellules germinales primordiales de panda géant, précurseurs des spermatozoïdes et des ovules, un exploit qui a été réalisé chez la souris et le rhinocéros blanc du Nord (SN: 17/10/16).
Obtenir ces cellules sexuelles de panda est difficile car la majorité de la population de pandas vivants reste soumise à des mesures de protection strictes qui interdisent les techniques classiques d'extraction d'ovules, telles que l'administration de médicaments aux pandas pour qu'ils produisent des ovules supplémentaires au cours d'un cycle ou le prélèvement d'ovules dans les ovaires. Il reste également trop peu de pandas pour s'approvisionner de manière fiable en ovules d'animaux récemment décédés.
Si les scientifiques parvenaient à produire des spermatozoïdes et des ovules de pandas de manière non invasive, par exemple en transformant ces cellules cutanées en cellules souches puis en cellules germinales, et à les utiliser pour créer de nouveaux pandas, l'équipe pourrait peut-être ajouter de la diversité génétique aux animaux restants. Il existe actuellement 33 populations isolées, dont 15 sont très proches de l'extinction.
La prochaine étape de l'équipe sera de créer des cellules germinales primordiales à partir des cellules souches. Mais l'objectif n'est pas seulement d'aider les pandas à se reproduire grâce à la technologie. Les cellules souches pluripotentes peuvent être utilisées dans le diagnostic et le traitement des maladies. À terme, selon Jing, l'espoir est d'accroître la population de pandas géants et de la rendre plus saine.
Les résultats de l’équipe pourraient également avoir un grand potentiel pour la transformation des cellules souches chez d’autres espèces menacées. « C’est comme une bibliothèque que l’on utilise », explique Hildebrandt, qui a joué un rôle déterminant dans des efforts similaires visant à empêcher l’extinction des rhinocéros blancs du Nord (SN: 04/07/18). « Vous savez, il y a beaucoup de livres qui décrivent une chose similaire mais qui la décrivent sous un angle différent. »
Les scientifiques ont également créé des cellules souches pluripotentes pour les foreurs, les diables de Tasmanie, les zèbres de Grévy et les rhinocéros de Sumatra. Avec un autre livre ajouté à la bibliothèque, qui sait à quelles espèces les scientifiques pourront appliquer la technologie des cellules souches ?
