Ils créent la première souris à partir de deux hommes qui atteignent l’âge adulte

Les scientifiques avaient déjà essayé de créer des souris bipaterianes, mais les embryons ne se sont développés que dans une certaine mesure, puis ont cessé de grandir.

En 2023, Katsuhiko Hayashide la Université de Kyushu (Japon), a présenté les premières souris nées de Deux parents biologiquestransformant les chromosomes sexuels masculins xy en xx femelle. Les résultats ont été publiés dans le magazine ‘Nature«Et ils ont ouvert la porte pour obtenir des souris dont le père et la mère étaient le même individu.

À cette occasion, les chercheurs, dirigés par Wei Li, se sont concentrés sur le Gènes improvisésparementqui régulent l’expression génétique de diverses manières. Il s’agit d’une voie totalement différente pour atteindre le même résultat: faire en sorte que deux souris mâles soient les parents d’une souris, produites sans intervention biologique maternelle, mais ayant toujours besoin d’une souris pour gestation les embryons générés.

La question de la reproduction chez les mammifères utilisant des cellules exclusivement masculines a suscité un grand intérêt scientifique, mais reste une possibilité lointaine en raison des multiples défis techniques et biologiques impliqués. Des enquêtes récentes ont démontré des avancées prometteuses, telles que Création d’ovules viables des cellules masculines et la naissance de la sourisS avec deux parents biologiques, mais la viabilité de cet humain est limitée par la complexité de la biologie reproductive.

L’une des barrières qui empêche d’obtenir un gaméto féminin mammifère viable (ovule) pour la simple raison qu’il existe des gènes dans notre génome qui ne fonctionnent que s’ils sont hérités de la mère et d’autres gènes qui ne sont exprimés que s’ils sont hérités du père. Et tous sont essentiels pour survivre », explique-t-il Lluís Montoliuchercheur dans le Centre national de biotechnologie (CNB-CSIC).

“Les caractéristiques uniques des gènes d’empreinte ont conduit les scientifiques à croire qu’ils sont un obstacle fondamental à la reproduction unisexuelle chez les mammifères”, le co-auteur Qi Zhou est reconnu. Même lorsque les embryons bipaternos ou bipaternos sont fabriqués artificiellement, ils ne se développent pas correctement et ne stagnent pas à un moment donné au cours du développement en raison de ces gènes ».

Le partenogénesisreproduction asexuelle où un organisme se développe à partir d’un ovule non fertilisé, il a été décrit qui se produit naturellement dans certaines plantes et animaux, y compris certains reptiles, amphibiens et poissons, mais pas chez les mammifères en raison de l’empreinte génétique, explique José Antonio Enriquez, expert en génétique fonctionnelle de la Centre national de recherche cardiovasculaire (CNIC). “Ce processus épigénétique régule l’expression des gènes selon qu’ils proviennent du père ou de la mère, étant crucial pour le développement de tissus tels que le placenta.”

Chez la souris, ajoute-t-il, il y a près de 10 ans, la parthénogenèse en introduisant des modifications à quelques gènes soumis à une empreinte parentale, évitant ainsi les effets de l’uniparentalité. Maintenant, il a été possible de convertir les cellules mâles XY en cellules XX fonctionnelles par reprogrammation cellulaire et édition épigénétique, créant des ovules artificiels. Cependant, “sa qualité est faible et les embryons résultants ont une viabilité minimale, avec moins de 1% atteignant le terme et les problèmes de développement”.

Empreinte génétique

L’empreinte, ajoute-t-il, influence également la croissance des organes et peut être modifiée par des facteurs externes tels que le stress ou la nutrition, affectant la santé de la progéniture. «Cela souligne l’impact environnemental sur la génération de gamètes et sa pertinence pour les générations futures».

L’empreinte, ajoute-t-il, influence également la croissance des organes et peut être modifiée par des facteurs externes tels que le stress ou la nutrition, affectant la santé de la progéniture. “Cela souligne l’impact environnemental sur la génération de gamètes et sa pertinence pour les générations futures.”

Dans les premières tentatives de créer une souris bipatérale, les chercheurs chinois ont utilisé des organides ovariens pour obtenir des ovocytes à partir de cellules souches pluripotentes mâles; Ces ovocytes ont ensuite été fertilisés avec du sperme d’un autre mâle. Cependant, lorsque des chromosomes homologues (chromosomes divisés pendant la méiose pour créer des ovocytes et des spermatozoïdes) sont originaires du même sexe, des anomalies sont apparues dans l’empreinte, ce qui a conduit à de graves défauts de développement.

Dans l’étude qui est maintenant publiée dans ‘Cellule souche”, les chercheurs ont Modifié 20 gènes d’impression génétique clés individuellement à travers diverses techniques. Ainsi, ils ont découvert que ces modifications permettaient non seulement la création d’animaux bipatéraux qui vivaient parfois jusqu’à l’âge adulte, mais ont également conduit à des cellules souches pluripotentielles plus stables.

C’est-à-dire que Montoliú explique Science Media Centerc’est un protocole expérimental qui permet de créer des embryons de souris sans avoir besoin d’ovules, en utilisant uniquement du matériel génétique masculin. «Le processus comprend l’injection de sperme dans des ovules énucléés pour générer des cellules haploïdes, qui sont génétiquement modifiées avec CRISPR pour éliminer l’empreinte génomique. Par la suite, ces cellules sont combinées avec des spermatozoïdes normaux et sont implantés dans des embryons spéciaux pour développer un placenta fonctionnel. Bien que certaines souris biparentales paternelles aient réussi à naître, beaucoup n’ont pas survécu ni présent des problèmes de développement et de stérilité.

Les résultats, indique le co-auteur Guan-Zheng Luo, du Université Sun Yat-Sen de Canton«Ils fournissent des preuves solides que les anomalies dans l’empreinte sont la principale barrière d’une reproduction unisexuelle chez les mammifères. Notre approche peut améliorer les résultats du développement des cellules souches embryonnaires et des animaux clonés, parcourant un chemin prometteur pour l’avancement de la médecine régénérative ».

Maintenant, les chercheurs préviennent plusieurs limites que leur travail doit s’attaquer.

D’une part, seulement 11,8% des embryons viables ont pu se développer jusqu’à la naissance, et tous les jeunes nés n’ont pas vécu jusqu’à l’âge adulte en raison de défauts de développement. De plus, la plupart de ceux qui ont atteint l’âge adulte ont eu une croissance altérée et une espérance de vie plus courte. Enfin, Les souris qui ont atteint l’âge adulte étaient stérilesbien qu’ils aient montré une plus grande efficacité de clonage.

“D’autres modifications des gènes d’empreinte pourraient potentiellement faciliter la génération de souris bipatérales saines capables de produire des gamètes viables et de conduisent à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les maladies liées à l’imprimée”, explique Zhi-Kun Li de CAS.

Par conséquent, l’équipe continuera d’étudier comment la modification des gènes d’empreinte peut conduire à des embryons avec un plus grand potentiel de développement. Ils reconnaissent également qu’il n’est pas clair si cette technologie s’appliquera enfin à résoudre les maladies humaines.

Montoliú croit que cette avance, bien que limitée aux expériences de souris, pourrait ont des implications futures dans la reproduction humaine, comme l’autoriser les couples homosexuels ou les individus uniques avoir des enfants biologiques avec leur propre matériel génétique. Cependant, “ces applications restent théoriques en raison de risques techniques, éthiques et juridiques, ce qui souligne la nécessité de réfléchir à leur acceptation dans la société”.

En ce sens, explique José Antonio Enriquez, du CNIC, “bien que les titres puissent suggérer que nous sommes sur le point de créer des descendants humains à partir exclusivement des cellules masculines, la réalité est beaucoup plus complexe.”

Il explique que même dans les expériences actuelles, le succès dépend des composantes biologiques féminines pour garantir un développement embryonnaire adéquat, entre autres, le cytoplasme et les mitochondries de l’ovule. Cela signifie que, malgré les progrès, “l’environnement biologique féminin reste indispensable”.

De plus, la transition de ces expériences aux applications chez l’homme est confrontée à des défis techniques et éthiques. «La biologie humaine est plus complexe que celle des souris, et nous ne comprenons toujours pas complètement les mécanismes qui régulent la gamétoogenèse et l’empreinte dans notre espèce. La manipulation de ces marques pourrait avoir des conséquences imprévisiblesà la fois pour les personnes nées par ces techniques et pour les générations futures ».

Ceci est également cru par Antonio Requena, Directeur médical du groupe IVI: «C’est toujours une science très fondamentale, mais il est déjà possible de passer au modèle des mammifères, ce qui est très important. Je ne le vois pas comme quelque chose de réalisable en peu de temps, mais s’il ouvre la porte à la possibilité qu’un ovocyte énucléé puisse faire un porteur de deux noyaux masculins ou même en un seul individu. En tout cas, il y a Modifications génétiques complexes complexes Il serait donc nécessaire d’être très prudent lorsqu’il est appliqué chez l’homme pour les conséquences potentielles qu’il pourrait non seulement avoir dans la santé du nouveau-né mais aussi dans son développement ultérieur ».

De plus, des problèmes éthiques ont été soulevés quant à l’implication que cela pourrait avoir au niveau social, surtout autant que la même personne pourrait contribuer à toute la charge génétique

Pour Enriquez, le travail effectué chez la souris représente une progression significative dans notre compréhension de la biologie reproductive et de l’épigénétique. Cependant, c’est Loin d’être une solution pratique ou sûre pour la reproduction humaine. «Ces études mettent en évidence l’importance des phénomènes épigénétiques tels que l’empreinte, qui régule le développement embryonnaire et assure une interaction adéquate entre les contributions génétiques du père et de la mère. Bien que fascinant, les applications pratiques de ces résultats nécessitent une enquête beaucoup plus profonde et plus prudente pour surmonter les barrières techniques, éthiques et biologiques qui persistent encore ».

N’oubliez pas que les directives éthiques du Société internationale pour la recherche sur les cellules souches Pour la recherche sur les cellules souches, ne permettez pas l’édition génétique héréditaire à des fins de reproduction ou l’utilisation de gamètes dérivés de cellules souches humaines pour la reproduction car elles sont actuellement considérées comme peu sûres.