Première étude montrant le développement de la chimère interspécifique comme nouvelle source d'organes pour les greffes
Dans une étude publiée dans Cell1, les chimères - du nom du monstre mythique lion-chèvre-serpent - sont fabriquées pour la première fois en combinant des matériaux humains et animaux. Les cellules humaines peut être observé avec succès à l'intérieur d'un porc après que des cellules souches humaines (qui ont la capacité de se développer dans n'importe quel tissu) aient été injectées dans l'embryon de porc par une technologie de pointe en matière de cellules souches.
Cette étude dirigée par le professeur Juan Carlos Izpisua Belmonte au Salk Institute for Biological Studies en Californie est une énorme percée et un travail pionnier dans la compréhension et la réalisation du potentiel de chimères interspécifiques et offre une capacité sans précédent pour étudier le développement précoce de l'embryon et organe formation.
Comment se développe la chimère homme-cochon ?
Cependant, les auteurs décrivent ce processus comme assez inefficace avec un faible taux de réussite de seulement ~9 pour cent, mais ils ont également observé que des cellules humaines fonctionnaient avec succès lorsqu'elles faisaient partie d'une chimère homme-porc. Le faible taux de réussite est principalement attribué aux écarts évolutifs entre l'homme et le porc et il n'y avait aucune preuve que les cellules humaines s'intégraient dans la forme prématurée du tissu cérébral. Malgré le faible taux de réussite, les observations montrent que des milliards de cellules dans l'embryon de chimère auraient encore des millions de cellules humaines. Le test de ces cellules seules (même 0.1 % à 1 %) serait certainement utile dans un contexte plus large pour parvenir à une compréhension à long terme des chimères interspécifiques.
Une étude connexe sur les chimères a également été publiée à peu près à la même époque dans Nature dirigée par Hiromitsu Nakauchi au Stanford Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine qui rapporte des îlots fonctionnels dans des chimères rat-souris.2.
Débat éthique autour des chimères, jusqu'où peut-on aller ?
Cependant, les études liées au développement de chimères interspécifiques sont également discutables sur le plan éthique et soulèvent des inquiétudes quant à la mesure dans laquelle de telles études peuvent être réalisées et sont juridiquement et socialement acceptables. Cela implique une responsabilité éthique et des organes de décision juridiques et soulève également plusieurs questions.
Si nous prenons en compte toutes les considérations éthiques, il n'est pas certain qu'une chimère homme-animal puisse naître un jour. Sera-ce éthique si sa race née mais non autorisée en la rendant stérile? En outre, le pourcentage de cellules cérébrales humaines pouvant faire partie d'une chimère est également discutable. La chimère pourrait-elle potentiellement tomber dans une zone grise inconfortable en tant que sujet intermédiaire entre la recherche animale et humaine. Les scientifiques ne savent pas grand-chose sur leur propre espèce en raison des nombreux obstacles à la recherche sur les humains. Ces obstacles comprennent l'absence de soutien à la recherche sur l'embryon, l'interdiction de tout essai clinique lié à la lignée germinale (cellules qui deviennent des spermatozoïdes ou des ovules), la modification génétique et les limitations de la recherche en biologie du développement humain.
Nul doute que les scientifiques devront aborder ces questions au moment opportun plutôt que de les éviter. De tels efforts fourniront une base et ouvriront la voie à de nouvelles recherches éthiques et fourniront des informations plus approfondies sur «l'être humain».
Les auteurs déclarent catégoriquement que leur objectif est avant tout de comprendre comment les cellules de deux espèces différentes (porc et humaine ici) se mélangent, se différencient et s'intègrent et qu'ils ont analysé la chimère homme-porc à un stade très précoce de son développement.
Des défis multiples mais un immense espoir pour l'avenir
Cette étude est passionnante malgré son défi éthique et marque la première étape vers la génération d'organes humains transplantables à l'aide de grands animaux (porc, vache, etc.) dont organe la taille et la physiologie sont très proches et similaires à celles des humains. Cependant, si l’on regarde l’étude actuelle, les niveaux de rejet immunitaire sont très élevés à l’heure actuelle. Les contributions du porc (cellules du porc) à chaque organe qui se développe dans la chimère constituent un défi extrêmement important pour toute réflexion sur une transplantation réussie d'organes chez l'homme.
Néanmoins, le véritable espoir pour l'avenir ici est de pouvoir avoir une nouvelle source d'organes pour les greffes chez l'homme en utilisant des technologies de cellules souches et d'édition de gènes. C'est important et le besoin de l'heure, étant donné l'énorme besoin de greffe parmi les patients, dont beaucoup meurent sur la liste d'attente (en particulier avec des besoins en reins et foie) et aussi le manque énorme de donneurs.
Les auteurs affirment que cette étude aura également un impact sur d’autres domaines de recherche connexes. Le développement continu de chimères contenant relativement plus de tissus humains a des implications et une utilité dans l'étude de l'apparition de maladies chez l'homme et pour le dépistage de médicaments avant les essais sur des participants humains, outre la compréhension des différences entre les espèces. Dans cette étude, la technologie n’a pas été utilisée pour les chimères humaines, mais théoriquement, une méthodologie complémentaire pourrait être conçue à l’avenir pour essayer d’utiliser des chimères pour fabriquer des organes humains destinés à la transplantation. Des travaux supplémentaires dans ce domaine permettront de mieux comprendre le succès possible et les limites de ces technologies lorsqu'elles sont utilisées pour développer des chimères.
Il s'agit d'une première étude cruciale sur le développement de chimères humaines et animales et ouvre la voie à une meilleure compréhension de la communauté scientifique des voies de création et de développement des cellules dans un environnement animal.
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Sources)
1. Wu J et al. 2018. Chimérisme interspécifique avec des cellules souches pluripotentes de mammifères. Cellule. 168 (3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
2. Yamaguchi T et al. 2018. L'organogenèse interspécifique génère des îlots fonctionnels autologues. La nature. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070
