Chimères animal-humain : l’éclairage de Pierre Savatier



Une équipe de recherche vient de créer des embryons contenant des cellules humaines et porcines. L’objectif à terme est de faire produire des organes humains par des animaux en vue de les greffer à des personnes malades. Spécialiste des cellules souches pluripotentes, Pierre Savatier fait le point sur cette avancée scientifique, sans éluder les questions éthiques qu’elle soulève.


Pour la première fois, une équipe de chercheurs est parvenue à créer des embryons contenant des cellules humaines et porcines, rapporte une étude publiée fin janvier 2017 dans la revue américaine Cell. Pour le professeur Juan Carlos Izpisua Belmonte, de l’Institut Salk d’études biologiques à La Jolla (Californie), le responsable de l’équipe ayant réalisée l’étude, cette avancée scientifique constitue un premier pas vers la production de tissus ou d’organes humains par des animaux en vue de les greffer à des personnes malades (avec le chercheur Jun Wu sur la photo).

 Comment les scientifiques ont-il procédé ?

Création d'un embryon chimère porc-humain © Salk Institute

  • Ils ont injecté des cellules souches humaines (cellules souches pluripotentes induites-iPS) dans des embryons de cochons, lesquels ont ensuite été transférés dans l’utérus de truies porteuses.
  • L’injection des cellules dans l’embryon animal a été effectuée à un stade précoce, au cinquième ou sixième jour de développement, de façon à limiter le rejet des cellules humaines.
  • Les chercheurs ont laissé ces embryons se développer pendant 28 jours et les ont ensuite détruits, comme le prévoit le cadre réglementaire aux Etats-Unis.
  • Ils ont observé une coexistence harmonieuse des cellules des deux espèces. Mieux, les cellules humaines ont commencé à former du tissu dans le myocarde de l’embryon.

Les cellules souches humaines (en vert) ont contribué au développement de tissus cardiaques dans un embryon de porc de quatre semaines. (© Salk Institute)Les cellules souches humaines (en vert) ont contribué au développement de tissus cardiaques dans un embryon de porc de quatre semaines. (© Salk Institute)

Pour Pierre Savatier, ces résultats ne sont pas si originaux que cela sur le plan technique. « Ils s’inscrivent dans un courant de recherche qui implique d’autres laboratoires dans le monde », explique-t-il. L’équipe du japonais Hiromitsu Nakauchi, biologiste invité à Stanford, a ainsi été la première, en 2010, à obtenir la première chimère interespèces, une chimère souris-rat en l’occurrence. « Plus récemment, cette même équipe est parvenue à un résultat tout à fait remarquable », poursuit Pierre Savatier. Les chercheurs sont parvenus à désactiver, dans des embryons de rat, les gènes induisant le développement du pancréas, utilisant pour cela les fameux ciseaux moléculaires CRISPR-Cas9. Ils ont ensuite transféré dans ces embryons des cellules souches de souris programmées pour se différencier en cellules de pancréas. « Et ça a marché : avec son pancréas fait de cellules de souris, le rat a survécu. »

L’originalité de l’expérience de l’équipe de l’Institut Salk tient au fait qu’elle porte sur une chimère cochon-homme. Mais, comme le soulignent eux-mêmes les auteurs de l’étude, on est encore très loin de l’objectif consistant à faire produire des organes humains par des animaux. En effet, sur les quelque 1 500 embryons chimériques produits en quatre ans d’expérience, seuls 150 se sont développés correctement et ont pu être implantés. En outre, ces derniers ne comptaient qu’une proportion infime de cellules d’origine humaine (de l’ordre de 1 pour 10000). « Nous devons maintenant apprendre aux cellules souches humaines à se développer efficacement dans un environnement étranger », indique Pierre Savatier.

Des recherches qui soulèvent d’épineuses questions éthiques

Si elles ouvrent des perspectives intéressantes en termes de médecine régénérative, ces recherches sur les chimères animal-humain soulèvent néanmoins d’épineuses questions éthiques. « Tant qu’on reste sur des organes comme le pancréas ou le foie, cela ne pose pas trop de problèmes, déclare Pierre Savatier. En revanche, si on passait au cerveau ou aux organes reproducteurs, on franchirait une limite. » Que se passerait-il en effet si des cellules humaines migraient vers le cerveau de l’animal ? Ce dernier deviendrait-il plus intelligent, voire doté d’une conscience ? Questions vertigineuses… « Cela a déjà été fait, assure pourtant Pierre Savatier. Une équipe a injecté, dans des embryons de souris, des cellules souches pluripotentes programmées pour se différencier en cellules gliales Les cellules gliales entourent les neurones et participent au contrôle de leur environnement chimique et électrique. Elles produisent notamment la myéline, substance qui sert d'isolation des fibres nerveuses et permet une transmission plus rapide du signal électrique. Les cellules gliales entourent les neurones et participent au contrôle de leur environnement chimique et électrique. Elles produisent notamment la myéline, substance qui sert d'isolation des fibres nerveuses et permet une transmission plus rapide du signal électrique.  . Elle a obtenu des souris viables dont le cerveau comportait des cellules gliales d’origine humaine. Des tests comportementaux ont montré que ces chimères présentaient des capacités d’apprentissage supérieures aux autres souris. » On comprend les appels lancés aussi bien par les scientifiques que par la société civile pour que ces recherches soient menées dans la transparence et la concertation.

En France, ce type d’expériences est impossible dans l’état actuel de la réglementation. En effet, selon la loi de bioéthique de 2011, il est interdit d’injecter des cellules souches pluripotentes dans des embryons, qu’ils soient humains ou animaux. Toutefois, un flou subsiste, puisque le texte parle de cellules souches embryonnaires (ES) et n’évoque pas les cellules souches induites (iPS). A ce jour, aucune équipe scientifique française ne s’est engouffrée dans cette faille pour faire avancer ses recherches.


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Chercheur(s)

Pierre Savatier

Biologiste de formation, Pierre Savatier est directeur de recherche à l’Inserm. Il travaille au sein de l’Institut de recherche cellule souche et cerveau (SBRI) de Lyon, où il est responsable de l’équipe Cellules souches pluripotentes chez les mammifères. Celle-ci étudie les mécanismes de contrôle de la pluripotence aussi bien chez la souris, le lapin et le macaque que chez l’homme

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Pierre Savatier

Laboratoire

Institut de recherche cellule souche et cerveau (SBRI)

Le SBRI cherche à définir les caractéristiques du cortex humain, de son développement à l’organisation des réseaux neuronaux qui le composent et rendent possible les fonctions cognitives supérieures. Pour cela, il fait appel à de nombreuses disciplines : biologie cellulaire et moléculaire, neuroanatomie, neurophysiologie, psychophysique, comportement, psychologie expérimentale, neurocomputation, modélisation et robotique. Le SBRI est dirigé par Colette Dehay et Henry Kennedy.

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