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Les premiers singes chimériques sont nés !

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Trois singes chimériques, composés de l'ADN de six cellules souches embryonnaires différentes, viennent de voir le jour aux États-Unis. L'innovation ouvre de nouvelles perspectives dans les thérapies reposant sur les cellules souches.

Roku et Hex sont deux des petits singes chimériques. Ils sont nés par césarienne et bien souvent, dans ces cas-là, les mères rejettent les petits. On doit donc leur trouver une maman de substitution. © OHSU

C'est une première mondiale. Si l'on avait déjà réalisé des animaux chimériques (comportant plusieurs ADN différents) depuis les années 1960, le succès s'était limité aux souris, rats, lapins, moutons et vaches. Désormais, une étape supplémentaire a été franchie puisque la performance a été réalisée chez des primates. Ce qui n'était pas une mince affaire...


Des chercheurs ont réussi l'exploit de créer des singes chimériques. Trois macaques rhésus (Macaca mulatta) comportant l'ADN de 6 lignées embryonnaires différentes ont vu le jour. Ici, on peut voir Roku et Hex, deux jumeaux nouveau-nés qui se portent très bien et qui apprennent à découvrir leur environnement (pas très naturel). © OHSU

En effet, chez des souris, l'expérience était réussie lorsqu'on injectait des cellules souches embryonnaires dans un blastocyste (une phase relativement précoce du développement embryonnaire, qui apparaît entre 5 et 7 jours après fécondation chez l'Homme). Mais chez les singes, cela ne fonctionne pas car ces cellules ne sont que pluripotentes (capables de se transformer en tout tissu de l'organisme à l'exception du tissu extra-embryonnaire comme le placenta) et non totipotentes (capables de générer un organisme entier).

Le palier est désormais franchi, et des chercheurs du Centre national de la recherche sur les primates de l'université d’Oregon viennent de dévoiler la recette de leur réussite sur le site Internet de la revue Cell, avant publication dans la version papier le 20 janvier.

Un blastocyste. L'embryon se développe dans la partie très concentrée en cellules (rouge et bleu) tandis que la cavité (le blastocœle) va petit à petit être emplie par les cellules issues des nombreuses divisions. © OHSU

Trois macaques chimériques avec six génomes différents

Cette fois, les biologistes ont agi plus tôt, en prélevant les cellules embryonnaires totipotentes de plusieurs macaques rhésus différents, récupérées lors du stade 4 cellules (une des toutes premières phases du développement de l’embryon). Entre 3 et 6 cellules provenant d'embryons différents ont été collées ensemble pour créer 29 blastocystes chimériques. Les chercheurs ont ensuite gardé les 14 qui paraissaient les plus solides pour les implanter dans 5 femelles macaques. Toutes ont démarré une gestation mais les chercheurs n'ont laissé se développer que trois petits.

« Les cellules ne fusionnent pas mais travaillent ensemble à l'élaboration des tissus et des organes » commente Shoukhrat Mitalipov, l'un des auteurs de l'étude. Après 5 mois et demi de gestation, trois petits macaques rhésus (Macaca mulatta) ont vu le jour, en pleine forme et en bonne santé. Les scientifiques les ont affublés de noms à la hauteur de la performance. Chimero d'abord. Roku et Hex ensuite, deux (faux) jumeaux, dont les noms signifient 6 en japonais et en grec, pour rappeler le nombre de lignées embryonnaires différentes qui les composent. Pour l'anecdote, tous sont biologiquement des mâles mais Roku présente des cellules femelles dans son organisme.

Cette illustration démontre les possibilités et les impossibilités de la reproduction in vitro chez les macaques. Le schéma du haut montre qu'une injection de cellules souches embryonnaires (ESC) en dehors des cellules embryonnaires en développement ne conduit à aucune naissance. Au milieu, on constate que l'injection de cellules du blastocystes (ICM) dans un autre blastocyste ne peut aboutir à une naissance que si elles comportent les cellules périphériques. Enfin, la partie du bas résume l'expérience réalisée : des cellules prélevées lors du stade 4 cellules et collées les unes aux autres aboutissent à la naissance d'une chimère lorsqu'on les injecte dans un blastocyste avec des cellules périphériques. © Tachibana et al.

Des singes qui ont beaucoup à nous apprendre

Ce genre d'expérience n'a pas été tenté pour le plaisir ou la gloire. Jusque-là, on utilisait le modèle murin pour réaliser des expériences thérapeutiques à base de cellules-souches. Or, la transposition à l'Homme pose de nombreux problèmes du fait de l'éloignement phylogénétique entre les deux espèces. Par cette performance, on s'approche davantage de la compréhension du fonctionnement des cellules souches dans l'espèce humaine.

« Nous ne pouvons pas tout modéliser à partir de la souris, ajoute Mitalipov. Si nous voulons extrapoler les thérapies cellulaires des laboratoires à la clinique et de la souris à l'Homme, nous devons absolument saisir ce que ces cellules de primates peuvent et ne peuvent pas faire. »

Les thérapies cellulaires visent à remplacer un tissu mort ou malade par un neuf et en bonne santé. Cela concerne donc de nombreuses maladies, de Parkinson au cancer en passant par le diabète. Actuellement, même si certains traitements sont appliquées avec succès, ils restent limités par des lacunes persistantes. Ces petits singes pourraient nous en apprendre beaucoup sur nous-mêmes...

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