Deux femelles souris ont des bébés, sans père

La science de "l'achat d'un bébé" a franchi une nouvelle barrière, du moins chez les rongeurs. Des scientifiques chinois ont réussi à générer des bébés souris en bonne santé à partir de parents de même sexe, de deux pères ou de deux mères.

Les chercheurs ont également généré des descendants de deux pères souris, mais ces descendants sont morts peu de temps après la naissance. Cela souligne le fait que la nouvelle technologie rencontre encore de sérieux obstacles.

L'approche de l'équipe, qui s'appuie sur la science des cellules souches et la modification génétique CRISPR-Cas9, est "une nouvelle façon de générer une progéniture chez les mammifères de même sexe", a déclaré l'auteur principal Qi Zhou, qui travaille sur les cellules souches et la biologie de la reproduction au Chinese Institut>Académie des Sciences † Si le processus peut être considérablement amélioré et s'il fonctionne bien chez les grands mammifères, il pourrait potentiellement offrir de l'espoir aux couples homosexuels humains qui souhaitent avoir des enfants biologiquement liés aux deux parents.

Pourtant, cela reste un scénario à long terme et pourrait ne jamais devenir scientifiquement réalisable. "La quantité de travail nécessaire pour s'assurer que cela ne nuit pas aux humains est énorme et certainement loin dans le futur", a déclaré Fyodor Urnov, directeur adjoint de l'Institut Altius pour les sciences biomédicales.> à Seattle, qui n'a pas participé à l'enquête. Cela resterait également très controversé; en partie parce que la progéniture de deux femmes n'a pas de chromosome Y et ne peut donc être que de sexe féminin.

D'autres chercheurs avaient obtenu une progéniture de deux souris femelles, mais les rongeurs ont développé plusieurs problèmes de santé et le processus était plus lourd, dit Zhou. Des scientifiques aux États-Unis avaient déjà produit une progéniture à partir de deux souris mâles, mais ce projet impliquait une technique complètement différente; à savoir, la création d'une « mère intermédiaire ». Cela signifie que l'un des pères a reçu la capacité de former des œufs. Ce processus à deux pères ne serait pas applicable aux humains (ou du moins pas avec les technologies actuelles) car il s'appuie sur une anomalie génétique qui rendrait les humains infertiles, explique Richard Behringer, professeur de génétique au M.D. Centre de cancérologie Anderson à l'Université du Texas qui a mené les premières expériences avec deux pères. Il dit que la recherche de Zhou et de ses collègues est "un tour de force technique". Les découvertes de l'équipe ont été publiées jeudi dernier dans un article de Cell Stem Cell .

Pour obtenir des souris biologiquement apparentées à deux mères, Zhou et ses collègues ont exposé des œufs immatures à des produits chimiques qui ont fait en sorte que les œufs se comportent comme s'ils étaient fécondés et commencent à se diviser. À partir de ces œufs, les scientifiques ont pu récolter des cellules souches haploïdes; cela signifie qu'ils ne contiennent chacun que la moitié du nombre normal de chromosomes au lieu d'un ensemble complet de deux parents.

Les chercheurs ont ensuite lavé les instructions restantes des cellules souches haploïdes afin qu'elles se comportent comme des œufs. Ils y sont parvenus en utilisant CRISPR pour supprimer trois morceaux d'ADN essentiels qui contrôlent les interrupteurs activés et désactivés le long du génome pour révéler les gènes parents spécifiques (un phénomène appelé « empreinte »). Ensuite, ces mêmes cellules ont dû être encouragées à se comporter davantage comme des spermatozoïdes.

Les chercheurs ont donc supprimé d'autres séquences d'ADN clés qui contrôlaient quels gènes étaient activés et désactivés. Les chercheurs ont ensuite injecté chaque spermatozoïde artificiel dans un ovule différent, créant ainsi un embryon à deux mères. Enfin, l'embryon a été implanté dans l'utérus d'une troisième souris pour servir de mère porteuse. De cette façon, l'équipe s'est retrouvée avec 29 souris vivantes de 210 embryons; un taux de réussite d'environ 14 pour cent. Ces bébés souris ont grandi et ont eu leur propre progéniture, engendrée par des souris mâles.

Essayer d'engendrer des souris avec deux pères était encore plus complexe et beaucoup moins réussi. Les premières étapes étaient les mêmes :les chercheurs ont commencé avec des cellules sexuelles (cette fois des spermatozoïdes) et ont utilisé des techniques de laboratoire pour déloger les cellules souches haploïdes. Ils ont ensuite retiré sept morceaux d'ADN, des zones qui impriment de chacune de ces cellules. Ils ont ensuite injecté toutes les cellules souches de sperme modifiées, ainsi que le sperme d'un deuxième père, dans un ovule dont le noyau avait été retiré de sorte qu'il n'avait plus ses propres instructions biologiques. Pour que ce système à deux pères fonctionne, un placenta est toujours nécessaire pour nourrir le fœtus pendant la grossesse. Un processus exténuant a donc dû avoir lieu pour obtenir le matériau formant le placenta à partir d'un embryon complètement séparé et non viable, puis incorporer cette contribution externe dans l'embryon bipaternel. Enfin, cet embryon bricolé a été implanté dans une mère porteuse. Moins de deux pour cent des souris créées de cette manière sont nées vivantes et même elles sont mortes peu de temps après la naissance.

"La mort rapide de la progéniture a indiqué qu'il existait encore des obstacles reproducteurs et développementaux inconnus à la production de souris bipaternelles", a noté Baoyang Hu, auteur principal de la nouvelle étude à l'Académie. em> † "Dans la nature, la reproduction à deux mères, ou parthénogenèse, est assez courante chez les vertébrés tels que les amphibiens, les reptiles et les poissons. Néanmoins, une reproduction réussie chez deux mâles est très rare et ne peut se produire que chez certaines espèces de poissons dans des conditions expérimentales." Cela signifie que la production de souris à deux parents "devra surmonter plus d'obstacles que les souris à deux mères".