Des embryons inhabituels pourraient bientôt se développer au Japon: ceux d'hybrides humains-souris et humains-rats, selon des sources récentes.
Un groupe de recherche au Japon a reçu l'approbation d'un comité du gouvernement japonais le 24 juillet pour aller de l'avant avec une expérience qui mettra un type de cellules souches humaines (cellules qui peuvent se transformer en presque n'importe quelle cellule) dans des embryons d'animaux.
Une fois à l'intérieur des embryons, les cellules humaines - appelées cellules souches pluripotentes induites (iPS) - peuvent se développer en organes spécifiques. Si tout se passe bien, les chercheurs prévoient éventuellement de développer des organes humains chez d'autres animaux, comme les porcs. Peut-être que ces organes pourraient un jour être utilisés pour des transplantations d'organes chez l'homme, ont déclaré les chercheurs.
"Je pensais personnellement que c'était très excitant" que le gouvernement japonais ait approuvé ce projet, a déclaré Ronald Parchem, professeur adjoint de neurosciences au Baylor College of Medicine de Houston, qui n'est pas impliqué dans la nouvelle recherche. "Il a un énorme potentiel pour aider de nombreuses personnes qui souffrent d'une grande variété de maladies ou qui ont besoin de différents types de tissus ou de remplacement d'organes."
Cependant, des questions scientifiques et éthiques peuvent se poser à mesure que cette recherche progresse.
Comment nous sommes arrivés ici
Le Japon a fait les gros titres en mars lorsque le pays a annulé l'interdiction de cultiver des cellules humaines dans des embryons d'animaux au-delà du 14e jour de l'existence d'un embryon et de transplanter ces embryons dans l'utérus d'un animal de substitution. Ce renversement a été un gros problème pour Hiromitsu Nakauchi, biologiste des cellules souches à l'Université de Stanford et à l'Université de Tokyo, qui poursuit cette ligne de recherche depuis plus d'une décennie, a rapporté le magazine Nature.
Maintenant, en attendant l'approbation officielle le mois prochain du ministère japonais de l'Éducation, de la Culture, des Sports, des Sciences et de la Technologie, les recherches de Nakauchi pourraient être les premières approuvées conformément aux nouvelles directives du Japon, selon Nature.
Si l'approbation est accordée, a déclaré Nakauchi, il prévoit d'avancer par petites étapes, en programmant d'abord des embryons de souris et de rats pour ne pas faire pousser de pancréas. Nakauchi transférera ensuite les cellules iPS humaines dans ces embryons, dans l'espoir que les cellules implantées relèveront le défi, en fait la croissance d'un pancréas "humain" dans les embryons de rongeurs.
Une fois que les embryons se sont développés et sont nés en tant que rats et souris à part entière, les chercheurs prévoient de passer jusqu'à deux ans à surveiller les petits. Cette étape est cruciale, car le gouvernement a imposé certaines restrictions nuancées à la recherche. Par exemple, si les scientifiques trouvent des cellules humaines dans plus de 30% du cerveau des rongeurs, les scientifiques doivent arrêter l'expérience. C'est pour s'assurer qu'un animal "humanisé" ne verra pas le jour, a rapporté le site d'information ScienceAlert.
Souris humanisée?
Le terme humanisé est vague. Mais, en substance, certains scientifiques et éthiciens craignent que si trop de cellules humaines se glissent dans le cerveau de la souris, "ce cerveau de souris pourrait avoir un changement dans la cognition ou la capacité mentale", a déclaré Parchem à Live Science. «Nous ne savons pas vraiment ce qui va se passer. Notre formation suggère qu'il est très peu probable que vous obteniez une souris avec des qualités humaines… Ce que vous pourriez trouver, c'est qu'il y a plus de repliement dans le cerveau ou plus d'un type de neurotransmetteur. "
En d'autres termes, il est peu probable que la souris hybride ait des comportements humains. Au contraire, la souris pourrait avoir certaines caractéristiques moléculaires qui sont semblables à l'homme, a déclaré Parchem.
Mais ce scénario est également peu probable, a déclaré Nakauchi. Dans une expérience précédente, il a mis des cellules iPS humaines dans un ovule de mouton fécondé puis a transplanté cet embryon dans un mouton à l'Université de Stanford. Les cellules humaines transplantées n'ont pas transformé l'embryon en une étrange créature de mouton humain, a-t-il déclaré. (L'embryon hybride n'a pas été amené à terme; il a été détruit après 28 jours de développement.)
"Le nombre de cellules humaines cultivées dans le corps des moutons est extrêmement petit, comme 1 sur milliers ou 1 sur dizaines de milliers", a déclaré Nakauchi à The Asahi Shimbun, un journal japonais. "A ce niveau, un animal à visage humain ne naîtra jamais."
Son équipe prévoit également de tenter l'expérience avec d'autres organes, notamment le foie et les reins humains, a rapporté The Asahi Shimbun.
Questions scientifiques et éthiques
La méthode de Nakauchi est scientifiquement valable, car elle ne consiste pas simplement à insérer les cellules d'une espèce dans l'embryon d'une autre espèce - quelque chose qui ne fonctionne pas toujours. Et quand c'est le cas, le résultat final est connu sous le nom de chimérisme, un mélange de cellules provenant de deux ou plusieurs organismes.
"Chaque fois que vous prenez une espèce et la mélangez avec une autre, l'espèce hôte fait généralement mieux", a déclaré Parchem. "Si vous prenez une cellule de rat et la mettez dans un blastocyste de souris, les cellules de rat sont désavantagées. C'est pourquoi, en général, le chimérisme est très faible."
Cependant, lorsqu'un organe entier, tel qu'un pancréas, est éliminé par l'hôte, les cellules introduites des autres espèces ont une chance. "Ils n'ont pas à rivaliser pour générer le pancréas", a déclaré Parchem. "Et puis, ces autres espèces de cellules peuvent alors contribuer à une grande proportion de cellules qui génèrent un tissu ou un organe particulier. Sinon, ce n'est pas très probable."
Parchem a noté que les scientifiques ont expérimenté le chimérisme chez les animaux non humains - en particulier ceux qui sont étroitement liés les uns aux autres, tels que les cailles et les poulets - pendant des décennies, car il aide les chercheurs à en apprendre davantage sur la biologie du développement. Mais "notre capacité à fabriquer des chimères humaines est en fait très faible", a-t-il déclaré. "Toutes les preuves indiquent que les cellules humaines s’intègrent très mal dans d’autres espèces que nous avons examinées, comme le porc, la souris, le rat et le mouton."
Les expériences sur des chimères humaines pourraient avoir plus de succès si les autres animaux sont des primates non humains, qui sont plus étroitement liés aux humains que les autres animaux de laboratoire. Mais Parchem a déclaré qu'il n'avait jamais entendu parler d'une telle expérience, qui "est évidemment beaucoup plus chargée de préoccupations éthiques" que les tests sur des souris ou des moutons, a-t-il déclaré.
Pour l'instant, les scientifiques devront voir comment les expériences de Nakauchi progressent. Comme Nakauchi l'a dit à The Asahi Shimbun, "Nous ne nous attendons pas à créer des organes humains immédiatement, mais cela nous permet de faire avancer nos recherches sur la base du savoir-faire que nous avons acquis jusqu'à présent."
Aux États-Unis, des hybrides humains-animaux ont été fabriqués mais jamais menés à terme, a rapporté Nature. De plus, de telles recherches doivent être financées par des fonds privés aux États-Unis, car en 2015, les National Institutes of Health ont imposé un moratoire sur le paiement de ces recherches.
