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Aux Etats-Unis, des embryons « cochons-humains » pour créer des organes sur mesure

Aux Etats-Unis, des embryons « cochons-humains » pour créer des organes sur mesure

L'un des cochons élevés par l'université de Californie pour ses recherches. - University of California

© 2008, UC Regents, all rights reserved

Aux Etats-Unis, des équipes de recherches tentent d'élever des embryons de cochons ou de moutons capables de fabriquer des organes humains que l'on pourrait ensuite transplanter.

A l'aide des nouvelles techniques du modification du génome, les scientifiques s’attaquent au problème épineux de la transplantation des organes. Plusieurs laboratoires aux Etats-Unis tentent de faire pousser des tissus humains, en s'appuyant sur le règne animal. Leur but ? Faire pousser des organes humains, tels que des cœurs, bien vivants, ou d’autres organes, que l’on peut ensuite transplanter chez l’homme. Selon le MIT Technology Review, environ 20 gestations d’ « cochons-humains » ou de « moutons-humains » ont été réalisées pendant ces 12 derniers mois, bien qu’aucun embryon n’ait été emmené à terme. Si ces recherches aboutissaient, il deviendrait possible pour des personnes en attente d’un organe de faire « pousser » un organe génétiquement bien à eux, et qui n’a donc pas de problème de compatibilité, dans un cochon ou un mouton.

Des cellules humaines injectées dans l'embryon animal

Les recherches s’appuient sur deux progrès récents. D'une part des techniques de modification du génome, grâce à l’usage de CRISPR-Cas9. D'autre part grâce à l'usage des cellules souches pluripotentes induites (iPS), issues du sang ou de la peau d’une personne et reprogrammées chimiquement, selon un mode d’emploi qui a valu à son auteur, le professeur Yamanaka, le prix Nobel en 2012. Avec CRISPR-Cas9, les chercheurs peuvent changer facilement l’ADN d’embryons cochons ou moutons pour qu’ils soient incapables génétiquement de former des tissus spécifiques. Ils espèrent qu’en ajoutant ensuite les cellules souches iPS d’une personne à l’embryon animal, il soit possible qu’elles prennent en charge la formation de l’organe manquant.

Celui-ci pourrait alors être prélevé à l’animal pour une transplantation chez la personne dont sont issues les cellules souches. L’épineux problème de l’incompatibilité entre l’homme et l’animal pourrait ainsi être résolu puisque l’organe ainsi formé serait constitué des cellules du patient. A ce jour en effet, une seule transplantation d’un organe animal vers l’homme – opération que l'on appelle la xénogreffe – a abouti à un résultat probant. La personne transplantée avait survécu un an à cette greffe.

En 2010, un pancréas de rat pousse chez une souris

Avant de mener ces recherches avec des cellules souches humaines, les chercheurs ont montré qu’il était possible de parvenir à un tel résultat avec deux cochons. C’est le cas par exemple à l’Université du Minnesota. Tandis qu’un embryon cochon avait été modifié pour ne pas développer certains muscles et vaisseaux sanguins, l’ajout de cellules d’un embryon de cochon normal avait entrainé le développement normal du fœtus. En 2010, un chercheur japonais, avait montré qu’il était possible de créer ainsi un pancréas de rat à l’intérieur d'une souris, deux espèces qui sont toutefois bien plus proches l’une de l’autre que ne le sont les humains et les cochons ou les moutons.

Des recherches ont déjà été menées depuis plusieurs années par exemple pour « humaniser »  le système immunitaire de souris, en leur injectant, après qu’elles soient nées, des cellules embryonnaires humaines. Mais ces nouvelles recherches vont plus loin car elles sont effectuées sur des embryons au tout début de leur développement, lorsqu’ils ne sont constitués que d’une douzaine de cellules. Les cellules humaines peuvent alors potentiellement contribuer à l’ensemble du développement de l’embryon. La part de cette contribution est toutefois encore floue, et est au cœur des questions éthiques que ne manquent pas de poser ces recherches.

Injecter des cellules d'une espèce dans un embryon d'une autre revient à créer une chimère. De gauche à droite : une souris ordinaire, une souris en partie rat, un rat en partie souris, un rat blanc.

Des recherches qui ne vont pas sans poser des questions éthiques

Ces recherches ne signifient  rien de moins que de créer des chimères « animaux-humains ». Aux Etats-Unis, en septembre 2015, l’Institut national de la santé (NIH) avait annoncé qu’elle ne soutiendrait pas ce type de recherches avant que ne soient étudiées les implications scientifiques et sociétales de ces recherches. En novembre, 11 chercheurs avaient alors réagi par la publication d’une lettre critiquant la position de l’agence, qui selon eux menaçait le progrès. Ces recherches sont pourtant une porte ouverte à des créations d’animaux auxquels on pourrait donner des caractéristiques humaines selon les besoins, par exmple une intelligence plus développée, s’inquiètent des membres du NIH.  

En parallèle de cette approche cellulaire, une seconde approche est testée pour répondre à la grande question des dons d’organes.  Le journal « Science » s'est fait l’écho en octobre 2015 de cette approche, moléculaire celle-ci. Les scientifiques viennent modifier, toujours grâce à CRISPR-Cas9, le génome d’embryons cochons pour qu’il n’y ait plus d’incompatibilité entre les organes de cochon – particulièrement intéressants car leur organes font à peu près la même taille -  et les organes humains. Bien qu’il reste beaucoup de chemin, une première étape a été franchie. Les scientifiques sont parvenus à modifier le génome pour qu’il ne produise plus les particules virales en parties responsables de l’incompatibilité. Pour cela, ils ont modifié 62 points du génome en même temps, grâce à CRISPR, «  à peu près 5 fois plus vite, pour dix fois moins cher que les techniques précédents. Un record. », explique François Kepes, un spécialiste de la biologie synthétique que nous avons interrogé. Certes moins personnalisés que des organes « à soi » en culture dans des cochons, cette seconde voie aurait l’avantage de poser moins de questions éthiques. Elle est susceptible de relancer l’intérêt pour les xénogreffes sans impliquer de créer des chimères.

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