Le premier singe chimérique ouvre un nouveau scénario pour la génétique et la biomédecine

Le singe chimérique contient une forte proportion de cellules dérivées d’une lignée de cellules souches de singe. C’est la première fois qu’un animal est créé avec des cellules provenant de deux embryons génétiquement différents de la même espèce de singe.

«Le développement d’animaux chimériques est quelque chose qui a été réalisé chez la souris depuis les années 1980, une décennie au cours de laquelle la génétique de la souris a été révolutionnée et la perspective de la science sur la manipulation génétique a changé. Nous avons maintenant montré que cela est possible chez les primates non humains», explique le chercheur espagnol à ABC Salud Miguel Angel Estebanauteur de cette avancée scientifique.

Esteban reconnaît qu’il s’agissait d’un objectif très recherché. «Le fait de générer des mammifères chimériques avec des cellules embryonnaires était le ‘étalon-or“dans ce domaine de recherche pouvoir démontrer que ces cellules ont une pluripotence ‘naïve’ ou précoce”, précise Esteban.

En outre, explique le chercheur, le degré de chimérisme atteint était très faible, “donc jusqu’à présent on ne pouvait pas considérer que ces cellules avaient réellement une contribution significative au développement embryonnaire de l’hôte où elles ont été introduites”.

Pour Estrella Núñez Delicado, de la Université catholique de Murcie (UCAM), « ce travail est un une solide preuve de principe démontrant que le chimérisme est possible grâce à une complémentation embryonnaire précoce chez les primates non humains.

L’étude pourrait contribuer à faciliter et à améliorer la fabrication de singes mutants, tout comme les biologistes le font avec les souris depuis des années. Autrement dit, les animaux chimériques peuvent contribuer aux progrès de la médecine pour la santé humaine, explique Esteban. «Ils peuvent servir de modèles pour l’étude des mutations d’une maladie spécifique, comme la maladie des motoneurones.. Ainsi, des cellules pluripotentes pourraient être générées avec des marqueurs pour analyser les mutations introduites, similaires aux mutations humaines. “À l’avenir, des études pourraient être réalisées sur ces animaux qui ressemblent à des maladies humaines.”

Núñez pense la même chose. Dans les déclarations à Centre des médias scientifiques souligne que le implications cliniques de ces études “facilitera les études de modélisation des maladies humaines chez les primates non humains.”

Par exemple, poursuit Esteban, « les tissus, les organes peuvent être modifiés… Actuellement, des travaux sont en cours sur l’édition génétique des porcs pour l’utilisation de leurs organes en transplantation. En théorie, cela pourrait être fait avec d’autres espèces, même s’il s’agit d’un axe de recherche que nous n’avons pas prévu dans notre laboratoire.

organes humains

L’équipe d’Esteban a déjà réussi à développer des embryons de porc dont les reins contiennent 50 à 60 % de cellules humaines. La grossesse a été interrompue entre 25 et 28 jours et la structure des organes était normale. Cette étape scientifique constitue une première étape vers la génération d’organes humains matures pouvant être transplantés chez des patients..

Cependant, il prévient que pour mener à bien ce type de recherche, de nombreuses exigences sont nécessaires pour garantir l’éthique de la recherche. “On peut laisser libre cours à son imagination, mais dans la recherche, tout est très réglementé au niveau international, y compris en Chine, heureusement.”

Esteban précise très clairement que ce type de recherche ne peut pas être réalisé sur des humains.. « Bien entendu, on ne peut pas créer des humains chimériques. “C’est quelque chose de totalement interdit”, souligne-t-il.

Les scientifiques ont utilisé des singes cynomolgus ou des macaques à longue queue, une espèce courante dans la recherche biomédicale. Ils ont établi neuf lignées de cellules souches à partir d’embryons de blastocystes – un embryon âgé de 7 jours – et les ont ensuite cultivées afin qu’elles aient la capacité de se différencier en différents types de cellules. Ces cellules souches ont été marquées avec une protéine fluorescente verte pour suivre leur développement dans le corps des animaux.

Après avoir effectué des tests pour confirmer que les cellules souches étaient pluripotentes et pouvaient se différencier en tous les types de cellules nécessaires pour créer un animal vivant, ils ont injecté un sous-ensemble de ces cellules souches dans les premiers embryons de singe morula (embryons âgés de 4 à 5 jours). . . Les embryons modifiés ont été implantés dans des macaques femelles, ce qui a donné lieu à 12 grossesses et, étonnamment, à six naissances vivantes.

“Ce que nous avons fait, c’est prendre des cellules embryonnaires de singe, nous les avons cultivées dans des conditions spéciales que nous avions préalablement développées pour les cellules embryonnaires humaines, travaux publiés dans ‘Nature’ en 2022, et nous avons injecté ces cellules homologues de singes.”

Une analyse ultérieure a confirmé qu’un singe né vivant, qui n’a survécu que 10 jours, et un fœtus qui a fait une fausse couche étaient essentiellement chimériques, avec des cellules développées à partir de cellules souches dans tout son corps. Les chercheurs ont pu retracer la présence de cellules dérivées de cellules souches dans différents organes, notamment le cerveau, le cœur, les reins, le foie et le tractus gastro-intestinal.

L’apport des cellules souches dans ces tissus variait entre 21 % et 92 %, avec une moyenne de 67 % dans les 26 types de tissus analysés, détaille Esteban.

Les experts ne connaissent pas les raisons pour lesquelles l’animal n’a survécu que 10 jours, mais Esteban pense que cela pourrait être dû au fait que les cellules embryonnaires de singe cultivées pour les rendre plus naïfs ne ressemblent pas assez aux cellules embryonnaires de singe où elles ont été créées. .j’ai injecté

Outre son importance scientifique et ses applications possibles en biomédecine, cette avancée a des implications pratiques en matière de génie génétique et de conservation des espèces.

Par exemple, assure Esteban, “en principe, il pourrait y avoir une méthodologie pour maintenir les espèces en extinction” et, reconnaît-il, “au train où vont les choses, il est possible qu’à l’avenir il y ait un problème d’extinction des espèces”. , y compris le nôtre. » Toutefois, ajoute-t-il, “cela n’est pas à notre ordre du jour”.

Cette étape scientifique a le potentiel de faire progresser la compréhension de la pluripotence chez les primates et d’ouvrir de nouvelles portes à la recherche sur les maladies neurologiques et à d’autres études biomédicales.

Dans des déclarations au SMC, Alfonso Martínez Arias, du Université Pompeu Fabra, souligne que ces travaux ouvrent la voie à l’utilisation de primates non humains comme modèles pour la biologie humaine, par exemple dans l’étude des effets de modifications génétiques et de modèles de maladies. «Mais ce ne sont pas des expériences ouvertes à n’importe quel biologiste. Ils sont très chers et nécessitent un entretien particulier. De plus, la période de gestation et le fait qu’il n’y ait qu’un seul bébé par mère rendent les choses difficiles. Nous devrons attendre pour voir si [este resultado] “Cela va au-delà d’une démonstration de principe.”

À l’avenir, les chercheurs chinois prévoient d’améliorer l’efficacité de cette méthode de génération de chimères, ce qui pourrait conduire à des avancées encore plus passionnantes dans les domaines de la génétique et de la médecine. Ils se concentreront également sur l’étude des mécanismes qui sont à la base de la survie des embryons chez les animaux hôtes, ce qui pourrait augmenter l’efficacité de la génération de chimères à l’avenir.

Cette réalisation marque certainement une avancée importante dans la science et soulève des questions et des possibilités passionnantes pour l’avenir de la recherche génétique et médicale.