Méthode de clonage utilisée pour fabriquer des cellules souches

Une forme de clonage a été utilisée pour créer des cellules souches embryonnaires chez l’homme, a rapporté aujourd’hui le Daily Telegraph. Le journal a déclaré que pour la première fois les scientifiques ont cultivé des cellules souches embryonnaires sur mesure en utilisant des ovules humains.

Ces dernières années, les cellules souches sont devenues un domaine d’étude clé pour les chercheurs car elles ont la capacité unique de se transformer en une gamme d’autres cellules spécialisées, et pourraient donc être utilisées pour remplacer les cellules perdues ou endommagées par la maladie.

Les nouvelles sont basées sur des recherches qui ont examiné des techniques expérimentales pour développer des cellules souches embryonnaires qui portent l’ADN d’un individu sélectionné, et pourraient donc éviter des problèmes tels que le rejet par le système immunitaire.

Les chercheurs ont utilisé une méthode qui prend le matériel génétique d’une cellule mature et le transfère dans un ovule donné. Ils ont constaté que la technique ne fonctionnait que si le matériel génétique de l’œuf était intact. Cependant, cela a créé un groupe de cellules qui contenait trois copies de chaque chromosome, au lieu des deux trouvés dans les cellules humaines normales.

Cette recherche est une étape dans la tentative difficile de développer des cellules souches humaines «personnalisées» pour le traitement de la maladie. Cependant, il est important de se rappeler que ces cellules ne sont pas génétiquement normales, et d’autres recherches seront nécessaires pour trouver un moyen de faire en sorte que les cellules portent seulement le bon nombre de chromosomes.

L’étude risque de soulever des problèmes d’éthique qui nécessiteront également des discussions continues. Toutes ces questions devront être examinées avant que la technique puisse être utilisée à des fins thérapeutiques.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été menée par des chercheurs de la New York Stem Cell Foundation, de l’Université de Californie à San Diego et de l’Université de Columbia aux États-Unis. La recherche a été financée par l’Université de Californie à San Diego, la New York Stem Cell Foundation et la Fondation Russell Berrie, également aux États-Unis.

L’étude a été publiée dans la revue scientifique à comité de lecture Nature.

Les médias ont rapporté la recherche avec précision, soulignant généralement la nature à petite échelle des résultats ainsi que certaines considérations éthiques. Le titre de The Independent selon lequel la recherche peut mener à un remède contre la maladie de Parkinson ou le diabète est toutefois prématuré. Le même article a rapporté que les ovules étaient des ‘cellules de réserve’ issues du traitement par FIV, ce qui est incorrect; les oeufs ont été donnés spécifiquement pour la recherche.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Il s’agissait d’une série d’expériences en laboratoire visant à découvrir si une technique de clonage appelée «transfert nucléaire de cellules somatiques» (SCNT) pouvait être utilisée pour générer des cellules souches embryonnaires humaines contenant le matériel génétique d’une cellule adulte sélectionnée.

SCNT a déjà été utilisé pour transférer du matériel génétique de cellules adultes dans un ovule non fécondé. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que la technique pourrait être étendue afin de générer des cellules souches qui portent l’information génétique unique du patient. La capacité de générer des cellules «personnalisées» pourrait permettre aux médecins de réparer ou de remplacer les cellules des patients endommagées ou détruites par la maladie, tout en évitant le risque de rejet lié à la réception de tissus par une autre personne.

Dans le développement humain normal, l’œuf est fécondé et se divise continuellement pour former un embryon, les cellules souches se développant en tissus et en organes. Les chercheurs ont voulu développer une méthode pour exploiter ce processus en introduisant un ensemble complet de chromosomes dans un ovule non fécondé et en le faisant générer des cellules souches personnalisées qui pourraient se développer en une grande variété de tissus.

Ce type de recherche en laboratoire expérimental est essentiel pour développer les techniques qui seraient nécessaires pour produire ce type de cellule, bien qu’il faille encore beaucoup de développement avant de pouvoir envisager un essai clinique. Outre les évaluations techniques du processus, il est également probable que les implications éthiques de cette technologie devront être examinées en profondeur.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont utilisé des ovules humains qui avaient été donnés par des femmes participant à un programme de don d’ovules. De tels programmes sont courants aux États-Unis à des fins de reproduction, les œufs étant utilisés pour les traitements de fertilité. Dans ce cas, les femmes ont eu la possibilité de faire don de leurs œufs à des fins de reproduction ou de recherche. Les femmes étaient payées pour leurs œufs, quelle que soit l’option choisie.

L’ensemble initial d’expériences impliquait l’enlèvement du matériel génétique de l’œuf (un seul ensemble de chromosomes), l’isolement du matériel génétique (un ensemble de chromosomes) d’un type de cellule mature appelée fibroblaste et le transfert du matériel génétique du fibroblaste dans l’ovule. . Certaines expériences ont utilisé des fibroblastes obtenus à partir des cellules de la peau d’un homme adulte atteint de diabète et d’autres provenant d’un homme adulte en bonne santé. Les chercheurs ont ensuite surveillé les cellules pour déterminer si elles divisaient et produisaient des groupes de cellules comme prévu.

La deuxième série d’expériences impliquait de laisser intact le matériel génétique de l’œuf et d’ajouter le matériel génétique des fibroblastes. Les chercheurs ont de nouveau surveillé les cellules pour déterminer si elles se développaient comme prévu.

Si les cellules se divisaient et se développaient au stade du blastocyste, qui est le stade auquel les cellules souches commencent à se développer, les chercheurs ont ensuite retiré les cellules souches de cette collection de cellules et examiné le matériel génétique qu’elles contenaient. Ensuite, ils ont déterminé si les cellules agissaient ou non comme des cellules souches embryonnaires, et si elles étaient capables de se développer en un groupe de cellules appelées couches germinales, comme on le verrait dans le développement d’un embryon normal. Différentes couches germinales se développeront alors dans différents tissus et organes du corps au cours du développement embryonnaire normal.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont découvert que lorsqu’ils ont enlevé le matériel génétique de l’ovule (un seul ensemble de chromosomes) avant de transférer dans le matériel génétique du fibroblaste (un ensemble de chromosomes), l’ovule n’a pas suffisamment divisé pour atteindre le stade où les cellules souches développer.

Lorsque le matériel génétique de l’ovule a été laissé dans la cellule et que le matériel génétique du fibroblaste a été ajouté, la cellule s’est divisée au point où les cellules souches se sont développées. Ces cellules souches contenaient trois ensembles de chromosomes au lieu des deux habituels. Malgré le chromosome supplémentaire, les cellules se sont révélées capables de se différencier (ou de se développer) dans les couches germinales qui finissent par former des tissus et des organes humains.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu que le retrait du matériel génétique de l’ovule avant son transfert dans le matériel génétique cible n’était pas une option viable pour générer des cellules souches à des fins thérapeutiques. Ils pensaient que cela pourrait être parce que le noyau de l’œuf, qui contient son matériel génétique, peut également contenir des molécules qui sont nécessaires pour que les cellules embryonnaires se divisent et se développent de manière appropriée.

Les chercheurs disent que la génération de cellules souches embryonnaires qui portent l’information génétique unique du patient pourrait être utilisée pour remplacer leurs cellules dans le traitement des maladies dégénératives.

Conclusion

Cette recherche est une étape passionnante dans le développement de la recherche sur les cellules souches, et la possibilité d’utiliser les cellules pour le traitement de la maladie. Cependant, la recherche est encore à un stade précoce de développement et elle est loin d’être utilisée comme thérapie.

Les experts disent que c’est le premier exemple de chercheurs qui transfèrent le matériel génétique d’une cellule humaine adulte dans un ovule afin de générer des cellules souches humaines capables de se différencier en n’importe quel autre type de cellule.

Ils disent également que la recherche expose des difficultés techniques imprévues dans l’utilisation de cette technique, car le processus n’a fonctionné que lorsque le matériel génétique de l’ovule a été laissé à l’intérieur de la cellule nouvellement formée. Laisser intact le matériel génétique de l’œuf signifiait que la cellule résultante avait trois copies de chaque chromosome (plutôt que les deux habituelles) et du matériel génétique de l’œuf donneur et de la cellule du donneur adulte. En tant que tel, on ne sait pas si cette cellule se comporterait de la même manière qu’une cellule normale avec deux ensembles de chromosomes le ferait.

De plus, la cellule ne serait pas strictement considérée comme une cellule clonée car son matériel génétique ne correspondait pas exactement à celui trouvé dans la cellule de fibroblaste d’origine.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires avant que cette méthode puisse offrir une méthode viable de génération de cellules souches thérapeutiques. Il ne serait pas possible d’utiliser les cellules générées dans cette recherche dans un cadre thérapeutique en raison de leurs anomalies génétiques.

La recherche sur les cellules souches fait également l’objet de nombreux débats éthiques, notamment en ce qui concerne l’extraction des cellules d’embryons humains. Cette technique offre une alternative à des méthodes telles que l’utilisation d’ovules non fécondés, mais elle soulève des considérations éthiques propres.

Lorsqu’ils discutent de leur travail, les auteurs de l’étude affirment que leurs recherches ont démontré qu’il est possible de transférer du matériel génétique d’une cellule humaine mature dans un ovule non fécondé et d’induire l’œuf à diviser et à produire des cellules souches embryonnaires compatible. Ils disent que d’autres recherches sont nécessaires pour déterminer comment utiliser cette technique pour développer des cellules souches avec le bon nombre de chromosomes. Cette étape semble être la différence vitale entre la création de cellules qui seraient inappropriées pour l’usage humain et celles qui pourraient avoir un potentiel thérapeutique.

Les chercheurs affirment également que pour développer davantage cette technique, un approvisionnement fiable en ovules humains est nécessaire. Il est probable que cette exigence suscitera beaucoup de débats éthiques, notamment en ce qui concerne l’éthique du paiement des femmes pour le don de leurs œufs et l’utilisation des techniques de clonage.

Dans l’ensemble, ce travail semble constituer une avancée vers l’élaboration d’une nouvelle technique de création de cellules souches personnalisées. Cependant, le processus de développement de techniques expérimentales prometteuses dans des techniques cliniquement viables est long, compliqué et imprévisible, et un certain nombre de problèmes techniques et éthiques doivent encore être résolus avant que la technologie puisse être utilisée directement pour traiter les patients.