Reprogrammer l’horloge biologique pour qu’une simple cellule cutanée donne naissance à la vie relevait jusqu’ici de la science-fiction. Pourtant, la plasticité cellulaire ne cesse de repousser les frontières de la biologie de la reproduction. Pour la première fois, la transformation directe de cellules somatiques en cellules reproductrices féminines vient de franchir une étape décisive, nous rapprochant un peu plus de la création de véritables ovocytes humains en laboratoire. Publiés le 30 septembre dans la prestigieuse revue Nature Communications, ces travaux de preuve de concept illustrent les avancées fulgurantes qui animent notre guide santé, médecine et actualité scientifique. L’objectif ultime ? Générer des gamètes fonctionnels à partir de l’ADN de cellules adultes pour pallier les défaillances du système reproducteur.
- Des chercheurs ont induit la formation d’ovocytes humains à partir de cellules de peau via une technique de transfert nucléaire modifiée.
- L’utilisation de la Roscovitine s’est avérée indispensable pour forcer l’ovocyte à enclencher le processus d’expulsion de la moitié de ses chromosomes.
- Si des embryons précoces ont vu le jour, de graves anomalies génétiques entravent encore leur viabilité, nécessitant des décennies de recherche supplémentaires.
Du transfert nucléaire à la création d’ovocytes
La technique mobilisée par l’équipe de Paula Amato, endocrinologue de la reproduction à l’Oregon Health & Science University, s’appuie sur un procédé bien connu de la génétique cellulaire : le Somatic cell nuclear transfer (transfert nucléaire de cellules somatiques). Historiquement employée pour la création de la brebis Dolly et le clonage de nombreuses autres espèces, cette méthode consiste à vider un ovule donneur de son propre noyau pour y insérer celui d’une cellule adulte. Dans cette étude, les scientifiques ont utilisé le noyau d’un fibroblaste, une banale cellules de peau humaine.
Mais l’ambition des chercheurs n’était nullement de créer un clone humain. L’enjeu consistait à forcer ce nouveau noyau somatique à adopter l’identité et les caractéristiques d’une cellule reproductrice féminine. Une prouesse biotechnologique qui fait écho aux formidables espoirs soulevés par l’ingénierie tissulaire et les cellules souches dans la médecine régénérative. Pour devenir un véritable ovule capable d’engendrer un embryon, la cellule devait cependant résoudre un problème mathématique fondamental : diviser par deux son nombre de chromosomes.
Le défi complexe de la division chromosomique
Toute la difficulté de l’opération réside dans la gestion du bagage génétique. Une cellule de peau possède 46 chromosomes, hérités pour moitié de chaque parent. Un ovule prêt à être fécondé ne doit en contenir que 23. Dans la nature, les cellules appelées à devenir des spermatozoïdes ou des ovules subissent une méiose, une division cellulaire au cours de laquelle chaque chromosome s’apparie à son homologue, échange du matériel génétique, puis se sépare pour réduire le génome de moitié. Lors de la fécondation par un spermatozoïde (qui apporte 23 chromosomes), le compte originel de 46 est ainsi rétabli.
L’ovocyte cloné par l’équipe américaine possédait d’emblée un génome complet de 46 chromosomes. Chez la souris, des expériences antérieures avaient montré qu’une simple fécondation par un spermatozoïde suffisait à déclencher l’expulsion de la moitié excédentaire des chromosomes. Les ovocytes humains, en revanche, ne l’entendaient pas de cette oreille. Sans intervention extérieure, ils refusaient d’extruder le matériel génétique en trop.
Pour contourner ce verrou biologique, les chercheurs ont misé sur la persuasion chimique en ajoutant une molécule spécifique, la Roscovitine. Ce composé a permis d’initier le tri tant attendu. Suite à une fécondation in vitro, une fraction de ces ovocytes expérimentaux a amorcé des divisions cellulaires, produisant des embryons précoces humains. Cependant, le développement s’est figé au stade du blastocyste (environ six jours). Aucune des structures n’a survécu, principalement à cause d’un partitionnement aléatoire. L’un des embryons présentait par exemple 48 chromosomes au lieu de 46 : les 23 chromosomes du spermatozoïde combinés à un assemblage chaotique de 25 chromosomes issus de la cellule de peau. Une instabilité qui rappelle combien la précision génétique est vitale, un fait corroboré par les observations sur certaines pathologies entraînant la formation d’ovocytes génétiquement altérés.
Perspectives cliniques et limites éthiques pour l’avenir
Bien que ces lignées embryonnaires n’aient pas été viables en raison de ces divisions inégales, l’expérience constitue une percée remarquable. Selon Paula Amato, ce résultat de preuve de concept démontre la faisabilité théorique du mécanisme, même si le résultat final n’est pas encore maîtrisé. Pour Katsuhiko Hayashi, éminent chercheur spécialiste de l’Université d’Osaka au Japon – qui n’a pas participé à l’étude mais avait précédemment réussi à engendrer des souris viables à partir de cellules de mâles – cette méthodologie reste actuellement « trop inefficace et à trop haut risque pour une application clinique immédiate ».
Le chercheur japonais souligne également un bémol : cette nouvelle technique nécessite toujours le recours à des ovules de donneuses pour l’étape initiale du transfert nucléaire, à l’inverse de ses propres méthodes de reprogrammation. Il salue néanmoins une avancée majeure dans la capacité humaine à réduire par deux un génome somatique artificiellement, prédisant que de nombreuses technologies nouvelles découleront de ce succès.
À très long terme, cette technologie d’avant-garde ambitionne de redéfinir la prise en charge de l’infertilité. Elle offre un espoir aux femmes souffrant d’insuffisance ovarienne liée à l’âge, d’une ménopause précoce ou des séquelles de traitements anticancéreux, leur permettant d’avoir un enfant partageant leur patrimoine génétique. Par ailleurs, elle ouvrirait des perspectives inédites dans le domaine de la PMA pour les couples d’hommes de même sexe, leur donnant virtuellement la possibilité de concevoir une descendance génétiquement apparentée aux deux partenaires. Reste que la route scientifique s’annonce longue, pavée de défis techniques considérables et de cadres législatifs très restrictifs, interdisant pour l’instant toute modification génétique d’embryons humains à des fins reproductives dans de nombreux pays.
