Santé

Des bébés à 3 parents contre les maladies mitochondriales héréditaires

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Certaines maladies, dues à des défaillances des mitochondries des cellules, sont fatales et incurables. Pour les éviter, les scientifiques ont développé une technique particulière de fécondation in vitro nécessitant trois parents pour un enfant : un père, le noyau de l'ovocyte de la mère et l'ovule énucléé d'une donneuse. Petites explications...

Deux ovocytes et un spermatozoïde : trois parents sont nécessaires pour donner naissance à un embryon selon cette technique. Mais elle n'est pas la première du genre qui a été proposée. Des Britanniques avaient eux aussi utilisé ce principe en 2008, mais n'avaient transféré le noyau qu'après que la fécondation. Et les taux de réussite semblaient meilleurs... © Maurizio de Angelis, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

Les cellules des organismes vivants eucaryotes (par exemple les Hommes) abritent plusieurs organites, ou structures internes, ayant des fonctions bien précises. Par exemple, l'appareil de Golgi permet la maturation et le transport des protéines dans une cellule, tandis que les mitochondries fournissent l'énergie.

Ces dernières seraient en réalité d'anciennes bactéries qui auraient intégré des cellules eucaryotes selon la théorie de l'endosymbiose. De ce fait, elles possèdent un ADN qui leur est propre et constituent une partie mince mais réelle du patrimoine génétique d'un individu, et dont l'origine est seulement maternelle. Parce que les spermatozoïdes n'en emportent pas dans leur ultime course, ces mitochondries sont en effet toujours héritées de la mère.

Du fait de leur rôle crucial, un dysfonctionnement de ces organites entraîne des complications sévères, parfois fatales, et surtout incurables. Pour exemple, elles seraient impliquées dans des maladies comme la sclérose en plaques ou Parkinson.

Les mitochondries sont les seuls organites cellulaires effectuant le cycle de Krebs, ensemble de réactions chimiques créant des molécules servant de sources d'énergie pour une bonne partie du métabolisme cellulaire. Sans ces centrales énergétiques, les cellules eucaryotes auraient une activité bien plus réduite. © Louisa Howard, Wikipédia, DP

Remplacer des mitochondries malades

Pour prévenir de ces pathologies (puisqu'on ne sait pas les guérir), des scientifiques de l'Oregon National Primate Research Center (États-Unis) ont eu l'idée d'intervenir dès le moment de la fécondation. Leur idée : prélever le noyau (comprenant la quasi-totalité de l'ADN) de l'ovocyte d'une future mère susceptible de porter des mitochondries défaillantes et remplacer celui contenu dans l'ovule d'une donneuse. Ainsi, on obtient un ovocyte hybride issu de deux femmes, avec le patrimoine génétique de la mère et de l'ADN mitochondrial sain. Ne reste plus qu'à utiliser la fécondation in vitro (FIV) pour donner naissance à un embryon.

La technique avait été testée avec succès en 2009 chez des singes. Cette fois, l'équipe de Shoukhrat Mitalipov publie dans Nature leurs résultats concernant l'application de la méthode sur des embryons humains.

Des embryons issus de trois géniteurs

Les chercheurs ont extrait le noyau de 65 ovules et les ont remplacés par ceux d'une autre femme. En parallèle, ils disposaient de 33 ovocytes contrôle, ne subissant aucune manipulation de ce genre. Ensuite, une FIV a été entreprise pour afin de donner des embryons. Dans les deux situations, le taux de fécondation est comparable et avoisine les 75 %. Ces embryons ont pu croître environ 5 à 6 jours jusqu'à atteindre le stade blastocyste, avant d'être détruits.

Si chez les témoins la très grande majorité des ovocytes fécondés atteignent le stade blastocyste, seuls 48 % des ovules modifiés y parviennent. D'après les auteurs, le problème proviendrait d'un défaut au moment des divisions cellulaires, aboutissant à un excès de chromosomes non viable pour l'œuf en développement.

L'ovule contient dans son noyau l'ADN de la mère et dans son cytoplasme l'ADN mitochondrial. Pour traiter les cas où ce dernier est défaillant, les scientifiques ont eu l'idée de remplacer l'environnement nucléaire malade par un autre plus sain. © Yorgos Nikas, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

Le plus important concerne malgré tout les ovocytes modifiés qui sont allés au bout de l'expérience. Chez eux, les scientifiques ont montré que moins de 1 % de l'ADN mitochondrial provient de la mère malade, ce qui devrait être suffisant pour éviter à un enfant de déclarer la maladie.

Selon les auteurs, la technique serait assez efficace pour être testée dans les hôpitaux, et ils seraient en contact avec la Food and Drug Administration (FDA), l'agence américaine en charge de délivrer des autorisations alimentaires ou thérapeutiques. En revanche, une partie de la communauté scientifique estime des ajustements nécessaires pour améliorer encore la technique.

L’éthique s’invite dans le débat

Ce genre de recherche se heurte toutefois à des questions éthiques. Cela signifie en effet qu'un enfant naîtrait de trois parents. Si la quasi-totalité de son patrimoine génétique proviendrait de son père et de sa mère, il disposerait de l'ADN mitochondrial d'une tierce personne. Cela compte pour peu, mais compte quand même. Si le bébé est une fille, alors elle transmettra à son tour ces mitochondries saines à ses propres descendants.

Cette technique sera-t-elle utilisée un jour dans les cliniques ? Peut-être. Un comité d'éthique britannique a déjà statué sur ce genre de questions, à la suite de recherches similaires menées outre-Manche. Selon eux, le jeu en vaut la chandelle, les risques encourus du fait de maladies mitochondriales étant bien plus importants. Une bonne nouvelle qui concernerait des milliers de familles chaque année dans le monde. Et pour Shoukhrat Mitalipov, le premier bébé de ce genre pourrait bien naître d'ici 3 ans...

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