Des souris de même sexe et des parents donnent naissance à une couvée en bonne santé - Brinkwire

L’édition des gènes et la recherche sur les cellules souches ont permis une reproduction alternative des rongeurs

Des souris de même sexe des parents donnent naissance à une couvée en bonne santé

La science du bébé a franchi un nouveau seuil, du moins chez les rongeurs. Une équipe de scientifiques en Chine a réussi à créer un petit nombre de chiots de souris apparemment en bonne santé à partir de parents de même sexe. Les chercheurs ont également engendré la progéniture de deux papas souris, mais ces chiots sont tous décédés peu après la naissance, soulignant le fait que la nouvelle technique se heurte encore à de sérieux obstacles.

L’approche de l’équipe, qui repose sur la science des cellules souches et l’édition du gène CRISPR – Cas9, est une «nouvelle façon de produire des descendants de mammifères de même sexe», explique l’auteur Qi Zhou, qui travaille sur la biologie de la reproduction et les cellules souches à la Chinese Academy. des sciences.

Si le processus peut être considérablement amélioré et s'il fonctionne bien chez les grands mammifères, il pourrait éventuellement donner de l'espoir aux couples de même sexe qui souhaitent avoir des enfants biologiquement liés aux deux parents. Pourtant, ce scénario reste lointain et pourrait ne jamais devenir scientifiquement réalisable. «La quantité de travail nécessaire pour nous convaincre que faire cela chez l’être humain ne fera pas de mal est énorme et qu’elle est très en avance sur nous», déclare Fyodor Urnov, directeur adjoint de l’Institut Altius pour les sciences biomédicales à Seattle. impliqué dans la recherche. De plus, cela resterait extrêmement controversé – en partie parce que la progéniture de deux femelles n'aurait pas le chromosome Y et ne pourrait donc être qu'une femelle.

D'autres chercheurs avaient précédemment dérivé de la progéniture de deux souris femelles, mais les rongeurs ont développé divers problèmes de santé et le processus était plus fastidieux, explique Zhou. Aux États-Unis, des scientifiques avaient également produit des descendants de deux souris mâles, mais cette technique employait une technique totalement différente, qui consistait à créer une «mère» intermédiaire – ce qui voulait dire que l’un des pères avait la possibilité de former des œufs. Ce processus bi-paternel ne serait pas applicable aux humains (du moins avec les technologies actuelles) car il s’appuie sur une anomalie génétique qui rendrait un être humain stérile, explique Richard Behringer, professeur de génétique au MD Anderson Cancer Center de l’Université du Texas. les deux premiers pères travaillent. La recherche menée par Zhou et ses collègues, dit-il, est «un tour de force technique». Les résultats de l’équipe ont été rapportés jeudi dans une étude publiée dans Cellule souche cellulaire.

Pour obtenir des souris biologiquement liées à deux mères, Zhou et ses collègues ont exposé les œufs immatures à des produits chimiques qui les faisaient agir comme s'ils étaient fécondés et commençaient à se diviser. À partir de ces œufs, les scientifiques ont ensuite été en mesure de récolter des cellules souches haploïdes, ce qui signifie que chacune ne contenait que la moitié du nombre typique de chromosomes, au lieu d'un ensemble complet de deux parents.

Les chercheurs ont ensuite «lavé» les dernières instructions des cellules souches haploïdes pour qu’elles agissent comme des œufs. Pour ce faire, ils ont utilisé CRISPR pour supprimer trois régions essentielles de l’ADN, qui contrôlent les commutateurs activés et désactivés le long du génome afin d’exprimer les gènes d’un parent spécifique (un phénomène appelé empreinte). Après cela, ils ont dû convaincre ces mêmes cellules de se comporter davantage comme des spermatozoïdes. Elles ont donc supprimé d'autres séquences d'ADN clés contrôlant l'activation ou la désactivation des gènes. Ensuite, les chercheurs ont injecté chaque spermatozoïde artificiel dans un autre œuf, créant ainsi un embryon bi-maternel. Finalement, l'embryon a été implanté dans l'utérus d'une troisième souris qui a agi en tant que mère de substitution. L'équipe s'est ainsi retrouvée avec 29 souris vivantes sur 210 embryons, soit un taux de réussite d'environ 14%. Ces chiots ont grandi et ont eu leur propre progéniture, engendrée par des souris mâles.

Essayer de produire des souris avec deux pères était encore plus compliqué et beaucoup moins réussi. Les premières étapes étaient similaires: commencer avec les cellules sexuelles (cette fois le sperme) et exploiter les techniques de laboratoire pour obtenir des cellules souches haploïdes. Ensuite, les chercheurs ont supprimé sept régions d’ADN, des zones qui contrôlent l’empreinte, de chacune de ces cellules. Ensuite, ils ont injecté chacune de ces cellules souches de spermatozoïdes modifiées – ainsi que le sperme d’un second père – dans un ovule énucléé (dont le noyau avait été retiré, de sorte qu’il n’avait pas d’instructions biologiques). Pour que ce système à deux pères fonctionne, il leur fallait encore un placenta, qui nourrit le fœtus pendant la grossesse. Ils ont donc dû procéder par la suite à un processus ardu pour obtenir du matériel formateur de placenta à partir d'un embryon totalement distinct et non viable, puis ont incorporé cette contribution extérieure dans l'embryon biparental. Finalement, cet embryon assemblé a été implanté chez une mère porteuse. Moins de 2% des souris créées de cette manière sont nées vivantes et toutes celles qui sont mortes peu de temps après la naissance.

"La mort rapide de la progéniture a révélé qu'il restait encore des obstacles inconnus de reproduction / développement à franchir dans la production de souris biparental", note Baoyang Hu de l'Académie, auteur principal de la nouvelle étude. «Dans la nature, la reproduction bi-maternelle – ou la parthénogenèse – est assez fréquente chez les vertébrés tels que les amphibiens, les reptiles et les poissons. Cependant, la reproduction réussie de deux mâles est très rare et ne peut être trouvée que dans des poissons spécifiques dans des conditions expérimentales. »Cela signifie que la production de souris biparernelles« pourrait avoir besoin de franchir plus d'obstacles que les souris bi-maternelles ».

Yi Zhang, professeur de génétique à la Harvard Medical School qui n'était pas impliqué dans le travail, explique que le principal avantage de ces nouvelles découvertes réside dans le fait de traiter certaines questions scientifiques fondamentales et de tester les limites scientifiques de la reproduction et de l'épigénétique. «D'un point de vue scientifique, même pour les souris, c'est très difficile», dit-il. "Et pour les primates et les humains, ce sera 10 fois plus difficile."

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