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Dans une expérience décrite dans Nature, les chercheurs de l'université de Kyushu au Japon ont développé une méthode dans laquelle ils ont recréé un environnement comparable à un ovaire : dans cet « ovaire artificiel », des cellules souches peuvent se différencier en précurseurs d'ovocytes. Ils y ont testé deux types de cellules : des cellules souches embryonnaires et des cellules souches pluripotentes induites (IPS). Celles-ci provenaient de fibroblastesfibroblastes (des cellules de peau), prélevées chez des souris adultes ; elles ont subi un traitement pour devenir pluripotentes.
Les cellules souches ont été mises en culture avec celles provenant d'ovaires de souris pendant plus d'un mois. Ces ovaires artificiels ont permis de produire plus de 50 ovocytes chacun, mais souvent avec des anomalies chromosomiquesanomalies chromosomiques. Les ovocytes ont été mélangés à des spermatozoïdesspermatozoïdes pour obtenir 300 embryonsembryons, qui ont ensuite été implantés dans des souris mères porteuses. Seulement 3 % sont arrivés à terme, pour donner des souriceaux puis des adultes en bonne santé.
Ces recherches permettent d'imaginer des traitements en reproduction humaine pour lutter contre l'infertilitéinfertilité, à condition d'améliorer la technique. Mais une applicationapplication chez l'Homme soulèverait des questions éthiques : peut-on utiliser des cellules de peau pour générer un individu ?
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Article initial paru le 14/09/2016
Des chercheurs ont obtenu des bébés souris sans passer par la fécondationfécondation d'un ovuleovule par un spermatozoïde. Cette expérience qui consiste à injecter un spermatozoïde dans un embryon haploïdehaploïde fait l'objet de nombreuses spéculations sur ses applications : et si on se passait de mère biologique ?
En général, au début de la vie, tout commence par la fécondation d'un ovule par un spermatozoïde. Ces deux cellules différenciées passent alors par des processus qui vont leur permettre de donner des cellules totipotentescellules totipotentes, capables de fournir toutes les cellules d'un embryon : l'ovule et le spermatozoïde sont reprogrammés pour qu'ils n'aillent pas vers une mort certaine mais vers la totipotencetotipotence. Jusqu'à présent, seul un ovocyte pouvait reprogrammer un spermatozoïde en cellule totipotente.
Mais voilà que des chercheurs des universités de Bath (Royaume-Uni) et de Ratisbonne (Allemagne) présentent dans Nature Communications une expérience inédite dans laquelle des spermatozoïdes sont reprogrammés par d'autres cellules que des ovocytes : des embryons « parthénogénotes ». Il s'agit en fait d'ovocytes non fécondés manipulés pour se développer en embryons. Habituellement, un tel embryon « parthénogénote » ne survit pas plus de quelques jours car les processus clés de son développement nécessitent l'entrée d'un spermatozoïde.
Les scientifiques ont donc injecté un spermatozoïde dans un embryon parthénogénote haploïde afin qu'il donne un bébé souris en bonne santé. Résultat : un taux de réussite de 24 %, bien plus élevé que les 2 % obtenus dans un clonageclonage avec transfert de noyau ou les 0 % du parthénogénote, qui ne donne jamais de bébé viable.
Les souris nées par cette méthode sont en bonne santé et peuvent se reproduire. © Tony Perry, University of Bath
Un embryon obtenu à partir d'un ovocyte mais sans ovule
Les bébés souris étaient en bonne santé mais leur ADNADN avait des marqueurs épigénétiques (histoneshistones modifiées...) différents de ceux obtenus avec une fécondation classique. Ce remodelage épigénétique du génomegénome est indispensable pour le développement normal d'un embryon. Ce travail suggère donc que la reprogrammation induite par l'entrée du spermatozoïde suffit au développement d'un embryon viable : il existerait une certaine plasticitéplasticité dans la reprogrammation de cellules différenciées (les spermatozoïdes) et différentes voies épigénétiques permettant d'arriver à une cellule totipotente.
Tony Perry, un des auteurs de l'étude, a expliqué : « C'est la première fois que le développement à terme a été atteint en injectant un spermatozoïde dans des embryons ». Il ajoute que ce travail remet en question le dogme selon lequel « seul un ovule fécondé par un spermatozoïde peut entraîner une naissance de mammifèresmammifères vivants ».
Pour ces expériences, les chercheurs sont partis d'ovocytes de souris femelles qui ont été stimulés pour se développer en parthénogénotes haploïdes : il y avait bien des « mamans souris ». Mais le fait qu'il ne s'agisse pas d'une fécondation mais bien de l'injection d'un spermatozoïde dans un embryon parthénogénote haploïde pose des questions éthiques : si un parthénogénote peut être obtenu à partir d'autres cellules que des ovocytes, pourquoi pas un embryon sans maman ? Dans un futur lointain, pourra-t-on obtenir un animal viable à partir d'un spermatozoïde et d'une cellule qui ne serait pas un ovocyte ? Il pourrait y avoir des applications pour traiter l'infertilité ou pour préserver des espècesespèces en danger.
