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Les cellules souches pour sauver des espèces en danger... voire éteintes

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Le drill et le rhinocéros blanc du nord sont deux espèces menacées d'extinction. Les progrès de la biologie cellulaire pourraient cependant les sauver d'une disparition qui semblait inéluctable. Grâce aux cellules pluripotentes induites, on a en effet la possibilité de reproduire artificiellement ces espèces, et même, potentiellement du moins, à partir de tissus congelés.

Le drill et le rhinocéros blanc du nord sont deux espèces en voie d'extinction. Mais l'apport de la biologie cellulaire et plus particulièrement des cellules pluripotentes induites, pourrait sauver ces deux espèces. © Elya, Flickr, cc by nc 2.0 (rhinocéros) et Ronile35, Flickr, cc by nc sa 2.0 (drill)

Le rhinocéros blanc du nord, Ceratotherium simum cottoni, est une sous-espèce éteinte à l'état sauvage. On trouve néanmoins quelques individus en captivité, en particulier au zoo de San Diego, en Californie. Le drill, Mandrillus leucophaeus, est un primate vivant dans l'ouest de l'Afrique, au Cameroun, au Nigeria et en Guinée équatoriale. Dans une moindre mesure, le drill est également menacé d’extinction. Il est placé dans la catégorie des « espèces menacées » sur la liste rouge de l’IUCN.

Depuis quelques années, ces deux espèces font l'objet de recherches en biologie cellulaire. L'équipe de Jeanne Loring, de l'institut de recherche Scripps de la Jolla en Californie, s'est en effet intéressée à ces animaux dans le but de trouver un remède contre une éventuelle extinction.

Un zoo congelé pour conservation des espèces

Le remède pourrait venir des cellules souches. Depuis 2007, les chercheurs savent comment en obtenir à partir d'un tissu d'adulte (une sorte d'inversion de la différenciation cellulaire), alors qu'auparavant on ne savait en obtenir qu'à partir d'embryons. Appelées cellules pluripotentes induites (ou CPi), elles sont classiquement créées grâce à l'action d'un rétrovirus : les gènes qui confèrent la pluripotence sont prélevés sur une cellule pluripotente (d'une autre espèce, si nécessaire) et sont introduits grâce au virus dans des cellules somatiques (en général des fibroblastes) qui possèdent également ces gènes, mais désactivés. On peut ainsi obtenir des cellules pluripotentes à partir de n'importe quel tissu.

Principe de création des cellules pluripotentes induites. On insère, grâce à un rétrovirus, les gènes conférant la pluripotence au sein de fibroblastes, qui contiennent aussi ces gènes mais où ils sont désactivés. On obtient des cellules pluripotentes induites qui peuvent se différencier en des cellules somatiques. © Amabile et al. 2009, Trends of Molecular Medecine - adaptation Futura-Sciences

Une aubaine pour Olivier Ryder de l'institut pour la Recherche sur la conservation, du zoo de San Diego. En 1972, il a développé avec ses collègues un « zoo congelé », dans lequel sont stockés et conservés au froid des tissus de plus de 800 espèces dans l'éventualité de travaux de recherches ultérieurs. Parmi ces tissus, se trouvent ceux d'un drill et d'un rhinocéros blanc du nord.

L'idée d'Olivier Ryder était, grâce aux compétences de Jeanne Loring en biologie cellulaire, de créer des cellules pluripotentes induites à partir de ces tissus, afin de produire des gamètes et, in fine, de nouveaux individus dont la mère porteuse pourrait être une femelle d'une espèce voisine.

Création de cellules pluripotentes induites

Les premiers résultats, décrits dans un article paru cette semaine sur le site de la revue Nature methods, sont très prometteurs. En effet, l'équipe de Jeanne Loring est parvenue à fabriquer ces cellules pluripotentes induites avec succès. Les biologistes ont en outre réussi à déclencher la différenciation de ces cellules qui témoigne de la possibilité de former les différents tissus : endoderme, ectoderme et mésoderme. Une vraie réussite !

La prochaine étape va consister à induire la différenciation en gamètes, spermatozoïdes et ovules, afin de créer un embryon qu'on pourra ensuite implanter au sein d'une femelle porteuse. L'avantage, par rapport à un clonage, est qu'on obtient un organisme génétiquement différent, héritant du patrimoine génétique de deux parents biologiques. Cela permet de brasser le patrimoine génétique de la population et d'éviter une augmentation de l'homozygotie (mêmes allèles au niveau d'un locus) qui pourrait s'avérer délétère (à l'instar de la consanguinité).

Un remède controversé

Le début d'un remède miracle pour toutes les espèces en voie d'extinction ? Tout n'est pas si simple. Si les fibroblastes du rhinocéros et du drill ont bien répondu à l'injection de gènes provenant d'une cellule pluripotente humaine - et encore, les travaux se sont un peu compliqués avec le rhinocéros - il est fort probable que ce ne soit pas le cas pour toutes les espèces en danger, surtout celles génétiquement éloignées de l'Homme, puisque les gènes insérés sont d'origine humaine. Il faudra utiliser les gènes induisant la pluripotence d'espèces plus proches, à condition de les avoir préalablement identifiés (ce qui nécessite séquençage et analyse du génome).

Cette réussite scientifique alimente également un débat éthique : une fois de plus, la science et la technique viennent au secours d'un débordement que leur développement a préalablement engendré. Si la prouesse technique ne peut être que saluée, certaines voix écologistes s'élèvent pour affirmer qu'il serait préférable de se focaliser sur le préventif (respect de la biodiversité, protection de l’environnement) plutôt que sur ce procédé purement curatif.

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