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Obstacles biologiques à la reproduction des mammifères du même sexe surmontés

LES SCIENCESLA BIOLOGIEObstacles biologiques à la reproduction des mammifères du même sexe surmontés

Une étude montre pour la première fois une progéniture de souris en bonne santé née de parents de même sexe – dans ce cas de mères.

Le biologiques aspect du pourquoi mammifères besoin de deux sexes opposés pour procréer a intrigué les chercheurs depuis très longtemps. Les scientifiques essaient de comprendre ce qui empêche vraiment deux mères ou deux pères d'avoir une progéniture. Les organismes autres que les mammifères, comme les reptiles, les poissons et les amphibiens, produisent une progéniture sans partenaire. Les animaux ont trois modes différents de reproduction (asexuées, unisexuées et sexuées), mais les mammifères, y compris les humains, ne peuvent subir une reproduction sexuée que lorsque deux parents de sexe opposé sont impliqués.

Même avec une compréhension approfondie de la fécondation et des progrès de la technologie médicale au cours des dernières décennies, il était impensable de produire une progéniture mammifère à partir de deux parents du même sexe. Il est entendu que le matériel génétique (L'ADN) est nécessaire aux deux parents (homme et femme) pour le développement, car l'ADN d'une mère et l'ADN du père se font essentiellement concurrence pour une place dans la progéniture. Et il existe une barrière d'empreinte génomique, c'est-à-dire maternel ou les gènes paternels sont imprimés (marqués ou étiquetés en fonction de leur origine), puis désactivés au cours des différentes phases du développement embryonnaire. Cette barrière doit être surmontée. Différents gènes sont imprimés dans le matériel génétique de la mère et dans le matériel génétique du père, de sorte qu'une progéniture d'un mammifère a besoin de matériel génétique des deux sexes pour que tous les gènes requis soient activés. Les deux matériels génétiques sont donc cruciaux car une progéniture qui n'obtient pas de matériel génétique de son père ou de sa mère aura des anomalies de développement et peut ne pas être suffisamment viable pour naître. C'est simplement pourquoi il est impossible d'avoir des parents de même sexe.

Progéniture de deux femelles

Dans une étude publiée dans Cellule souche cellulaire, des scientifiques de l'Académie chinoise des sciences ont pour la première fois produit 29 souris vivantes et saines issues de parents de même sexe, ici deux mères biologiques. Ces nourrissons sont devenus des adultes et ont également pu avoir leur propre progéniture normale. Les scientifiques y sont parvenus en utilisant des cellules souches et une manipulation/édition ciblée de gènes, ce qui suggère que certains obstacles peuvent être surmontés avec succès. Pour créer des souris bi-maternelles (souris avec deux mères), ils ont utilisé des cellules appelées cellules souches embryonnaires haploïdes (CSE) contenant seulement la moitié du nombre de chromosomes et l'ADN d'un seul parent (ici souris femelle). Ces cellules sont décrites comme étant similaires aux cellules précurseurs des ovules et du sperme et ont été désignées comme la principale raison de cette étude révolutionnaire. Les chercheurs ont supprimé trois régions d'empreinte génétique de ces CES haploïdes qui contenaient l'ADN de la mère et ces cellules ont ensuite été injectées dans des œufs prélevés sur une autre souris femelle produisant 210 embryons qui ont ensuite formé 29 progénitures de souris vivantes.

Les scientifiques ont également essayé de fabriquer des souris bi-paternelles (souris avec deux pères), mais l'utilisation d'un ADN mâle était plus difficile car elle impliquait de modifier les ESC haploïdes contenant l'ADN des parents mâles et nécessitait la suppression de sept régions d'empreinte génétique. Ces cellules ont été injectées avec le sperme d'une autre souris mâle dans un ovule femelle dont le noyau contenant le matériel génétique femelle a été retiré. Les embryons créés n'avaient plus que l'ADN du mâle et ont été transférés le long du matériel placentaire à des mères porteuses qui les ont menés à terme. Cependant, cela n'a pas bien fonctionné pour les 12 souris nées à terme (2.5% du total) nées de deux pères, car elles n'ont survécu que 48 heures.

Il s'agit d'une étude cruciale où les barrières biologiques de la reproduction des mammifères du même sexe semblent avoir été surmontées après l'analyse des facteurs génétiques qui empêchent la reproduction du même sexe. Les obstacles génétiques révélés sont quelques-unes des régions d'ADN les plus importantes qui entravent le développement des souris avec des parents du même sexe. Difficile bien sûr, il s'agit de la première étude à produire une progéniture de souris en bonne santé avec des parents du même sexe qui sont comparables à des souris ordinaires.

Cela peut-il être fait chez l'homme?

Les experts disent qu'une manipulation génétique aussi étendue n'est peut-être pas réalisable chez la plupart des mammifères, en particulier les humains. Premièrement, l'identification des gènes qui devront être manipulés est délicate car les «gènes imprimés» sont uniques à chaque espèce. Il existe un risque élevé d'anomalies graves et de nombreux problèmes de sécurité sont impliqués. C'est un long chemin chargé d'invraisemblance qu'une telle chose puisse être reproduite chez l'homme. Et les obstacles technologiques mis à part, c'est un débat permanent sur les questions éthiques et pratiques impliquées dans la procédure. Néanmoins, cette étude est une étape intéressante et peut être utilisée pour renforcer notre compréhension de la fécondation et du développement embryonnaire. Cela pourrait aider à mieux comprendre l'infertilité et l'origine des maladies congénitales. L'étude peut également être largement utilisée dans la recherche animale, par exemple, le clonage à l'avenir.

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{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

Zhi-Kun L et al. 2018. Génération de souris bimaternelles et bipaternelles à partir de CES haploïdes hypométhylées avec des suppressions de région d'impression. Cellule souche cellulairehttps://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004

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Équipe SCIEU
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