Un singe chimérique naît avec les deux tiers de ses cellules provenant d’un autre embryon de singe | Science

Une équipe de chercheurs chinois et le médecin espagnol Miguel Angel Esteban a annoncé ce jeudi la naissance, dans un laboratoire de Shanghai, d’un singe avec des cellules issues de deux embryons de singe différents. La communauté scientifique qualifie ces organismes hybrides de chimères, en référence à au monstre mythologique avec une tête de lion, un ventre de chèvre et une queue de dragon. C’est la première fois que ce type de chimères macaques va aussi loin. Les chercheurs affirment que ces créatures pourraient avoir des applications prometteuses en médecine, comme la génération d’animaux atteints de maladies neurologiques qui imitent précisément les maladies humaines, telles que la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer.

Un embryon commence par un ovule fécondé par un spermatozoïde. Cette cellule unique qui en résultera se divisera et donnera dans les jours suivants quelques cellules totipotentes : avec la capacité de générer un animal entier, y compris le placenta. Ces cellules totipotentes génèrent d’autres cellules pluripotentes, qui peuvent encore donner naissance à n’importe quel type de cellules de l’organisme – cerveau, os, foie, muscle – mais plus au placenta. En 2012, l’équipe du biologiste kazakh-américain Shoukhrat Mitalipov a réussi à donner naissance pour la première fois à singes chimériquesgrâce à l’agrégation de cellules totipotentes provenant de différents embryons.

Le groupe des scientifiques chinois Li Tianqing Il fait un pas de plus en 2018. À partir d’une seule cellule embryonnaire, il parvient à cultiver dans son laboratoire une lignée de cellules souches pluripotentes, de telle sorte qu’elles continuent à se multiplier indéfiniment, mais sans se différencier en tissus spécialisés. L’équipe de Tianqing Li a injecté ces cellules de laboratoire dans un embryon de macaque et a également réussi la naissance des singes chimériquesmais l’apport d’origine injectée atteint à peine entre 0,1% et 4,5% des cellules.

Le docteur Miguel Ángel Esteban, de l’Institut de biomédecine et de santé de Guangzhou, et ses collègues chinois ont franchi une nouvelle étape. Les chercheurs ont prélevé des cellules sur des embryons âgés d’à peine sept jours et ont obtenu des lignées cellulaires capables de se multiplier indéfiniment en laboratoire. Ils ont ensuite marqué ces cellules souches pluripotentes avec protéine fluorescente verte venant d’une méduse. Et les scientifiques ont finalement injecté ces cellules dans des embryons de singe âgés de quatre jours seulement. Douze femelles gravides ont donné naissance à six bébés vivants, mais un seul des singes nouveau-nés présentait un pourcentage élevé de chimérisme dans le cerveau, le cœur, les reins, le foie et d’autres organes : entre 21 % et 92 %, selon le tissu.

« Le grand pas, c’est de passer d’une faible contribution à un pourcentage où l’on peut dire : c’est un véritable animal chimérique », explique Esteban. La moyenne obtenue était de 67%, soit deux cellules sur trois. Du vert fluorescent pouvait être vu dans les yeux et le bout des doigts du singe, un macaque crabier. L’animal, souffrant d’insuffisance respiratoire et d’hypothermie, a été euthanasié au dixième jour de sa vie. Les résultats sont publiés ce jeudi dans le magazine spécialisé Cellule.

La biologiste espagnole Marta Shahbazi explique la pertinence de la nouvelle étude, à laquelle elle n’a pas participé. Le chercheur rappelle que la technique des chimères chez la souris, développée en 1989, représentait déjà « une révolution » à l’époque, car elle permettait la génération de rongeurs génétiquement modifiés grâce à la manipulation de cellules souches embryonnaires cultivées indéfiniment en laboratoire. « Si nous voulons savoir quelle est la fonction d’un gène chez une souris, nous pouvons supprimer le gène dans les cellules souches embryonnaires, puis utiliser ces cellules modifiées pour générer des chimères. Si les cellules contribuent aux gamètes [óvulos y espermatozoides]algunos de los descendientes de los ratones quiméricos tendrán el gen eliminado en todas las células de su cuerpo y podremos analizar qué les sucede, y por lo tanto descubrir la función del gen”, señala Shahbazi, del Laboratorio de Biología Molecular, en Cambridge ( Royaume-Uni).

Les pères de cette technique chez la souris, l’Italien Mario Capecchi et les Britanniques Oliver Smithies et Martin Evans, ont gagné le prix Nobel de médecine 2007. “Dans le cas des singes, si des chimères pouvaient être générées efficacement, nous pourrions étudier les conséquences de l’élimination ou de la modification de gènes spécifiques chez les singes”, explique Shahbazi. “Il est important de mentionner que dans cette nouvelle étude, un seul singe chimérique est né, donc l’efficacité est encore faible”, souligne-t-il.

Le macaque doté de cellules provenant de deux embryons différents est né au Laboratoire de neurobiologie des primates de l’Académie chinoise des sciences, à Shanghai. Le groupe du docteur Miguel Ángel Esteban a collaboré avec les équipes de ses collègues Qiang Sun et Zhen Liu. Esteban lui-même a déjà annoncé il y a deux mois la création d’un croquis de rein humanisé dans un embryon de porc, dans le cadre d’une expérience à la frontière de la bioéthique. Il s’agit du premier organe humain créé à l’intérieur d’un animal et il a rapproché le rêve de la fabrication. des pièces de rechange pour les personnes.

Esteban explique par téléphone que sa nouvelle technique d’obtention de singes chimériques, basée sur un cocktail chimique spécifique, pourrait représenter « une avancée spectaculaire » dans la modification génétique des primates, en permettant l’introduction de multiples mutations et de marqueurs pour savoir quelles cellules sont altérées. En plus d’imiter des maladies humaines sur des animaux de laboratoire, le médecin met en avant une démonstration conceptuelle. « Les cellules humaines, si elles acquéraient ce même niveau de pluripotence, pourraient se différencier in vitro dans des tissus qui, en principe, ressembleraient beaucoup aux tissus de l’embryon. Cela peut être utilisé pour des greffes de cellules ou pour étudier des maladies dans une boîte de laboratoire », prédit-il.

Le chercheur espagnol, né il y a 53 ans dans la ville valencienne de Castellón de la Plana, ajoute une troisième application hypothétique : la conservation des espèces. Le singe né à Shanghai possédait des cellules issues de deux embryons différents, mais de la même espèce. Esteban souligne que la technique pourrait être réalisée avec deux espèces différentes : une en danger imminent d’extinction et une autre en bon état de conservation, de telle sorte que la chimère résultante contiendrait des ovules ou des spermatozoïdes de l’espèce menacée. “Des banques de cellules embryonnaires de diverses espèces de singes pourraient être créées et, à l’avenir, alors que malheureusement beaucoup d’entre elles disparaissent, utiliser ce type de technologie pour la conservation des primates non humains”, estime-t-il.

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