L'ingénierie des cellules souches offre une bouée de sauvetage aux espèces menacées

En 1972, un groupe d'écologistes avant-gardistes de San Diego a commencé à congeler des échantillons de peau d'espèces menacées. L'espoir était que la science finirait par trouver un moyen d'utiliser les cellules pour aider à faire revivre ces populations fragiles.

De retour d'au-delà : Les scientifiques ont créé des cellules souches à partir d'échantillons de peau congelés du rhinocéros blanc du Nord en voie de disparition.

Jeanne Loring et des collaborateurs du Scripps Research Institute ont franchi une étape clé vers la réalisation de cet espoir en créant des cellules souches à partir de cellules cutanées congelées de deux de ces espèces : le singe drill à crinière argentée et le rhinocéros blanc du Nord.

À court terme, les chercheurs prévoient de construire un zoo congelé de cellules souches que les scientifiques pourront utiliser pour étudier les génomes des animaux, et peut-être pour créer des thérapies à base de cellules souches pour les animaux. (Les singes drills vivant en captivité souffrent souvent de diabète, un domaine de recherche très actif dans le domaine des cellules souches humaines.)

À plus long terme, les chercheurs espèrent pouvoir utiliser les cellules pour créer des spermatozoïdes et des ovules, qui seraient incorporés dans des programmes de sélection pour augmenter la diversité génétique de populations très limitées ; le rhinocéros blanc est au bord de l'extinction, avec seulement sept animaux vivants aujourd'hui. Ils ne se sont pas reproduits depuis des années.

Pour penser à la prévoyance qu'ils avaient dans les années 1970 pour lancer ce programme, dit Loring, directeur du Center for Regenerative Medicine de Scripps. À ce stade, aucun génome n'avait été publié et le concept de ce qui se passait était de la science-fiction. Son équipe vise à générer des cellules souches pour au moins 10 autres espèces, dont des léopards des neiges et certaines espèces d'éléphants. Le zoo congelé de San Diego abrite des échantillons de tissus de plus de 800 espèces.

Pour créer les cellules souches, Inbar Friedrich Ben, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Loring, a utilisé une technique développée pour la première fois en 2007 appelée reprogrammation des cellules souches pluripotentes induites (iPS). Une poignée de gènes qui sont normalement actifs dans l'embryon en développement sont exprimés dans une cellule différenciée, telle qu'une cellule de la peau, provoquant le retour de cette cellule à son état indifférencié.

À leur grande surprise, les gènes humains qui sont généralement utilisés pour reprogrammer les cellules humaines pourraient également reprogrammer les cellules de la peau du singe et du rhinocéros, mais avec une efficacité beaucoup plus faible. Pourtant, les cellules reprogrammées ont montré les caractéristiques déterminantes des cellules souches pluripotentes induites ; ils pourraient à la fois se différencier en différents types de cellules et générer davantage d'eux-mêmes. La recherche a été publiée cette semaine dans Méthodes naturelles .

Cette méthode ouvre la voie à la sauvegarde d'espèces menacées telles que les pandas géants, les guépards, les tigres, les gorilles en Afrique de l'Est et même des espèces éteintes comme la chèvre de montagne bucardo, explique Robert Lanza , directeur scientifique d'Advanced Cell Technology. Il ouvrira la voie à de nouvelles stratégies pour aider à maintenir la biodiversité et à répondre aux défis des extinctions à grande échelle à venir. Lanza n'a pas participé à l'étude.

Pour des animaux comme le rhinocéros blanc, chaque mort représente une perte importante pour le pool génétique, ce qui affaiblit à son tour la population. En créant des cellules souches à partir d'animaux morts, leurs gènes pourraient être réintroduits pour maintenir la survie et la diversité génétique de l'espèce, explique Lanza. La chèvre de montagne bucardo pourrait être ressuscitée à l'aide de cette technologie si elle était combinée à un programme d'élevage de chèvres ordinaire.

Créer un nouvel animal à partir d'une cellule souche est probablement loin. Les chercheurs devraient d'abord créer du sperme ou des ovules à partir des cellules souches, puis les utiliser avec du sperme ou des ovules d'un animal vivant pour créer un embryon. Les scientifiques en fertilité recherchent avidement des moyens de développer des spermatozoïdes et des ovules à partir de cellules souches afin de traiter l'infertilité humaine, et Loring espère que ces technologies pourraient être appliquées à ces animaux.

Avant le développement de la reprogrammation des cellules iPS, le groupe de Lanza a utilisé le clonage - la méthode utilisée pour créer le mouton Dolly - pour essayer de reproduire deux espèces de bovins sauvages ; le guar et le banteng en danger critique d'extinction. Mais le clonage est mal adapté à la conservation des espèces, car il s'agit d'un processus techniquement difficile qui entraîne souvent des animaux malades ou déformés.

Lanza dit qu'une autre façon d'utiliser des cellules souches pour propager des espèces en voie de disparition serait d'injecter les cellules d'une espèce apparentée plus courante dans l'embryon, puis d'utiliser diverses techniques expérimentales pour amener les cellules descendantes de l'animal en voie de disparition à se développer en un fœtus. Son équipe a montré que cette approche fonctionne chez la souris.

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