Pour la première fois, des chercheurs sont parvenus à créer des ovules fonctionnels à partir de simples cellules de peau. Un exploit biologique qui pourrait transformer durablement la science de la fertilité.
Les cellules qui constituent l’organisme des mammifères sont réparties en deux lignées fondamentalement différentes. D’un côté, il y a les cellules somatiques, comme celles qui composent la peau, les muscles ou les nerfs ; elles jouent un rôle avant tout structurel ou fonctionnel, et ne sont pas directement impliquées dans la reproduction. Les seules qui en sont capables proviennent de l’autre versant, la lignée germinale, et elles sont dotées d’une machinerie moléculaire bien spécifique pour jouer ce rôle si important.
Chez la grande majorité des animaux, ces deux lignées sont définies très tôt par un ensemble de signaux chimiques qui conditionnent les premières étapes du développement. Et à partir de là, elles ne sont plus naturellement interchangeables. Pour créer des cellules reproductives à partir d’autres cellules complètement dénuées de cette capacité, il faut donc les « reprogrammer » complètement, au niveau le plus fondamental qui soit.
Habituellement, pour y parvenir, les chercheurs utilisent une approche basée sur ce qu’on appelle des cellules souches pluripotentes induites, ou iPSC. Le concept consiste à ramener une cellule somatique à un stade très précoce de son développement, avant les étapes de détermination qui lui confèrent son identité et sa spécialisation fonctionnelle. Dans cet état, on peut alors la forcer à emprunter une autre voie de développement à l’aide de différents signaux chimiques.
Une approche inspirée par Dolly
Mais les auteurs de ces travaux ont utilisé une approche plus directe, inspirée de celle qui a permis de créer Dolly, le premier mammifère cloné à partir d’une cellule adulte. Au lieu de reprogrammer la cellule de peau en cellule souche pluripotente, ils ont transféré directement son noyau, qui contient une copie de l’information génétique, dans un ovocyte (un ovule non fécondé) dont le noyau avait été préalablement retiré.
À partir de là, c’est la machinerie moléculaire de ce dernier qui se charge de « reprogrammer » le noyau inséré. L’ADN du noyau somatique reste identique, mais son mode d’utilisation change radicalement, de façon à ce que la cellule se comporte comme une cellule reproductrice — un peu comme si les mêmes musiciens jouaient une partition différente sous l’influence d’un nouveau chef d’orchestre.
Mais il reste encore un problème majeur à surmonter. En effet, les cellules somatiques comme celle dont le noyau a été transplanté sont diploïdes, c’est-à-dire qu’elles contiennent deux jeux de chromosomes complets. Une véritable cellule germinale, en revanche, n’est censée en contenir qu’un seul. C’est un point crucial, car cela permet à l’information génétique des deux parents de se combiner correctement lors de la fécondation. Si cette cellule artificielle était fertilisée, on obtiendrait une cellule avec trois jeux de chromosomes, et donc non viable.
Pour contourner cet obstacle, les chercheurs ont eu recours à la « mitoméiose ». Il s’agit d’une technique qui force artificiellement le noyau transplanté à se débarrasser de la moitié de ses chromosomes, imitant ainsi la réduction qui intervient naturellement pendant la division des cellules germinales.
Un protocole prometteur, mais pas encore au point
Au bout du processus, les auteurs ont obtenu 82 ovocytes fonctionnels qu’ils ont tenté de féconder avec des spermatozoïdes issus de donneurs. La majorité d’entre eux ont rapidement cessé de se développer, mais 9 % ont réussi à se transformer en blastocystes — le stade où la cellule serait généralement implantée chez une patiente souffrant de problèmes de fertilité.
Un jour, cette technique pourrait ouvrir la voie à des solutions très solides contre l’infertilité. Mais les chercheurs insistent sur le fait qu’il s’agit d’un objectif à long terme. En plus du faible taux de succès de la fécondation, le processus de mitoméiose est aléatoire par nature ; la plupart des cellules présentent de grosses anomalies chromosomiques, et il faut donc de nombreux essais pour obtenir une seule cellule viable avec un ensemble complet de chromosomes.
En d’autres termes, le protocole est encore loin d’être au point, et il ne s’agit pour l’instant que d’une preuve de concept. Mais c’est néanmoins un succès expérimental très encourageant, car c’est la première fois que l’ADN d’une cellule ordinaire est ainsi transféré, activé et « nettoyé » pour obtenir une cellule germinale. Il conviendra donc de garder un œil sur l’évolution de cette technique prometteuse.
Le texte de l’étude est disponible ici.
🟣 Pour ne manquer aucune news sur le Journal du Geek, suivez-nous sur Google et sur notre canal WhatsApp. Et si vous nous adorez, on a une newsletter tous les matins.
