Cette chimère-là n’est pas mi-lion, mi-chèvre avec une queue de dragon. Elle ne peut pas non plus cracher du feu. En fait, elle n’a même pas suffisamment grandi pour arriver à maturité. Mais les faits sont là : des chercheurs américains sont parvenus à développer un embryon chimérique composé de cellules humaines… et de cochon. Si le mélange ne fait pas rêver, il soulève de nombreuses questions éthiques et des perspectives médicales. Un dilemme que les chercheurs reconnaissent dans Cell.
Ces interrogations risquent de ne pas se poser avant un long moment. La première étape, qui consiste à produire des embryons chimériques, a demandé des efforts titanesques à l’équipe du Salk Institute for Biological Studies de San Diego (Etats-Unis). Même à l’heure actuelle, obtenir ces cellules en boîte de Petri reste délicat. « C’est comme si vous essayiez de reproduire une clé, illustre Juan Carlos Izpisua Belmonte, qui signe ces travaux. Le duplicata est presque identique, mais il n’ouvre pas la porte de votre domicile. » L’accès à des tissus et organiques chimériques est donc encore lointain.
Une vésicule biliaire de rat
Reste que la première étape est franchie. Pour y parvenir, les chercheurs ont d’abord travaillé sur deux espèces relativement proches : le rat et la souris. Les embryons de ces dernières ont été modifiés à l’aide de la technique d’édition du génome CRISPR, afin de supprimer certains gènes impliqués dans le développement d’organes spécifiques. Des cellules souches de rat ont ensuite été introduites au sein des embryons. L’objectif était de voir si celles-ci étaient capables de remplir ce « vide ». La réponse est positive.
Les cellules souches de rat ont développé une vésicule biliaire chez les souris. Comme les chercheurs le soulignent, le gros rongeur ne dispose plus de cet organe depuis plusieurs millions d’années, ce qui n’est pas le cas de sa cousine. Ce résultat concluant obtenu, il fallait encore l’appliquer à des cellules humaines. Pour cela, des vaches et des cochons ont servi de cobaye. Un choix qui n’est pas dû au hasard. Ces animaux sont ceux dont la taille est la plus proche de l’être humain.
Une synchronisation délicate
Pour des raisons de coût, l’équipe a choisi de travailler sur des truies. Pendant quatre ans, près de 2 000 embryons chimériques ont été produits et implantés chez les animaux. La transposition des résultats précédents est loin d’être aisée, puisque la différence entre les deux espèces est cinq fois plus importante que celle qui sépare le rat et la souris. La durée de gestation varie également. Il faut quatre mois pour mener une portée de porcelets à terme contre neuf mois pour un nourrisson humain.
Le timing de l’introduction des gènes humains doit donc être parfait. « C’est comme si les cellules entraient sur l’autoroute en allant plus vite que l’autoroute habituelle », résume Juan Carlos Izpisua Belmonte. Une variation, même minime, peut provoquer des incidents. Afin de simplifier les démarches, des cellules souches pluripotentes intermédiaires ont été utilisées. Elles sont capables de survivre et de former des chimères.
Mais les chercheurs n’ont pas laissé ces êtres hybrides arriver à terme. La gestation des truies n’a duré que trois à quatre semaines, avant que les embryons ne soient détruits. Un délai suffisant pour observer les répercussions sans soulever de problèmes éthiques, estiment-ils. Car l’objectif n’est pas de pousser les cellules à former un cerveau ou à être trop humaines.
Des embryons trop petits
Au final, 18 grossesses auront porté leurs fruits au cours de cette étude, avec un total de 186 embryons sur lesquels la « greffe » a fonctionné. Mais ils sont loin d’être parfaits : plus petits qu’à l’ordinaire, ils souffrent aussi d’un développement plus lent. La greffe prend, donc, mais faiblement. La part des cellules humaines reste faible.
« Le prochain défi sera d’améliorer l’efficience et de guider les cellules humaines pour former un organe particulier chez le cochon », explique Juan Carlos Izpisua Belmonte. Une telle réussite permettrait de se rapprocher de plusieurs objectifs thérapeutiques et scientifiques : comprendre le développement précoce de l’être humain, tester des médicaments. Dans un horizon plus lointain, il serait même possible de créer des organes dans le cadre d’une médecine régénérative.
Des objectifs ambitieux mais encore lointains. Juan Carlos Izpisua Belmonte ne cache d’ailleurs pas sa déception. « Nous pensions que développer des cellules humaines chez un animal serait plus fructueux », avoue-t-il.
