Une découverte qui réécrit les règles de la reproduction
Des chercheurs de l’Université de l’Oregon sont parvenus à convertir des cellules cutanées en structures se comportant comme des ovocytes humains. Cette méthode reste encore loin de toute application clinique et soulève un nombre considérable de questions éthiques.
Le désir d’avoir un enfant biologiquement lié à soi se heurte souvent à une réalité médicale implacable. Pour les personnes dont le corps ne produit pas ses propres ovocytes, il n’existe aujourd’hui qu’une seule véritable alternative : faire appel à une donneuse, en renonçant ainsi au lien génétique avec le futur enfant.
L’équipe de l’Oregon Health & Science University propose une voie radicalement différente
Le groupe de recherche de l’Oregon Health & Science University a imaginé une approche fondamentalement nouvelle. En utilisant des cellules de peau, les scientifiques les ont converties en structures capables de se comporter comme des ovocytes humains, adaptées à la fécondation en conditions de laboratoire. Les résultats de ce travail ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature Communications.
Pour la toute première fois, des scientifiques ont produit en laboratoire des ovocytes humains génétiquement connectés au donneur de la cellule cutanée, en combinant la technique du transfert nucléaire cellulaire avec une méiose artificiellement induite, baptisée mitomeiose. Cette approche s’inspire du procédé qui, en 1996, avait conduit à la naissance de la célèbre brebis Dolly, en l’adaptant aux exigences de la médecine reproductive.
Comment la peau se transforme en ovocyte grâce au transfert nucléaire
Le cœur de l’expérience repose sur le transfert nucléaire de cellule somatique. Les chercheurs ont prélevé une cellule cutanée chez un adulte, en ont extrait le noyau contenant le patrimoine complet de 46 chromosomes, puis l’ont inséré dans un ovocyte humain fourni par une donneuse, dont le noyau original avait été préalablement retiré. L’ovule hybride ainsi obtenu contenait l’ADN de la personne dont la peau avait fourni le matériel.
À ce stade est apparu un problème biologique loin d’être négligeable. Après cette manipulation, la cellule possède toujours 46 chromosomes, alors qu’un ovocyte correct ne devrait en contenir que 23. Sans réduction du nombre de chromosomes, il est impossible d’obtenir un embryon sain. L’équipe de l’OHSU a donc dû trouver un moyen d’éliminer cet excès de matériel génétique.
Pour surmonter cet obstacle, les chercheurs ont mis au point une technique originale appelée mitomeiose, combinant des éléments de la mitose et de la méiose. Dans la nature, c’est précisément la méiose qui réduit le nombre de chromosomes dans les cellules reproductrices. Les scientifiques ont forcé la cellule à subir une division expérimentale capable d’éliminer le surplus génétique, en conservant 23 chromosomes dans l’ovocyte résultant.
Pour déclencher ce processus, ils ont notamment utilisé la roscovitine, une substance qui bloque certaines enzymes régulatrices du cycle cellulaire, ainsi que de brèves impulsions électriques appelées électroporation, qui ouvrent temporairement la membrane cellulaire à certaines molécules. Une fois obtenues des cellules avec un nombre réduit de chromosomes, la technique éprouvée ICSI a été appliquée, en injectant un seul spermatozoïde directement dans l’ovocyte ainsi préparé.
- Prélèvement d’une cellule cutanée chez un individu adulte
- Extraction du noyau contenant le patrimoine complet de 46 chromosomes
- Transfert du noyau dans un ovocyte de la donneuse, privé de son noyau d’origine
- L’ovule hybride résultant contenait l’ADN du donneur de peau
- Induction d’une division expérimentale par roscovitine et électroporation
- Après réduction chromosomique, injection du spermatozoïde par technique ICSI
Un succès encore essentiellement théorique : des résultats pratiques décevants
Malgré la conception extraordinaire de cette expérience, les résultats concrets révèlent combien le chemin reste long devant les chercheurs. Sur 82 ovocytes artificiels produits, seulement environ 9 % se sont développés, après fécondation, jusqu’au stade de blastocyste, correspondant approximativement au sixième jour de développement embryonnaire. Dans les procédures de fécondation in vitro classiques, une proportion comprise entre 30 et 40 % des embryons produits avec des ovocytes et des spermatozoïdes naturels atteint cette étape.
Le résultat obtenu dans le laboratoire de l’Oregon ne représente donc pas un échec total, mais indique clairement que la méthode nécessite des améliorations significatives. Les difficultés les plus importantes sont apparues au niveau génétique : tous les embryons produits présentaient des anomalies dans la ségrégation chromosomique. Autrement dit, lors de la division cellulaire, les chromosomes ne se sont pas correctement répartis entre l’ovocyte et les globules polaires, chargés de recevoir l’ADN excédentaire.
Il en a résulté des embryons aneuploïdes, avec un nombre incorrect de chromosomes ou des paires mal assorties. Un tel patrimoine génétique compromet le développement normal et conduit à la perte de l’embryon ou à de graves malformations. Les chercheurs soulignent également que le processus artificiellement induit est dépourvu de la recombinaison génétique classique, propre à la méiose naturelle — une étape fondamentale tant pour la biodiversité biologique que pour la stabilité chromosomique.
Sans un patrimoine correct de 23 chromosomes et sans le mélange naturel des gènes, aucun embryon ne présente de perspectives de développement sûr à long terme. L’équipe de l’Oregon Health & Science University travaille désormais à mieux comprendre comment les chromosomes s’organisent et se divisent lors de cette division artificiellement induite. Seule la maîtrise de ces mécanismes pourra rapprocher la méthode d’une utilisation pratique.
Un espoir concret pour les femmes exclues de la FIV classique
Si la technique devait devenir sûre et reproductible, elle changerait radicalement l’accès au traitement de l’infertilité, en particulier pour des catégories de personnes qui disposent aujourd’hui de possibilités très limitées. Les femmes atteintes d’insuffisance ovarienne prématurée pourraient avoir la possibilité d’avoir un enfant biologiquement lié à elles. Les patientes ayant perdu leur réserve ovarienne à la suite d’une chimiothérapie ou d’une radiothérapie n’auraient plus à dépendre exclusivement de donneuses.
Dans un tel scénario, les médecins pourraient prélever un fragment de peau, en dériver des ovocytes et les utiliser dans une procédure de fécondation in vitro. L’enfant hériterait du matériel génétique de la personne qui, aujourd’hui, serait contrainte de recourir à une donneuse anonyme. La méthode pourrait également aider les personnes présentant une absence congénitale d’ovocytes ou les couples qui, pour des raisons médicales, ne peuvent pas utiliser leurs propres cellules reproductrices.
L’expérience ouvre aussi une possibilité plus surprenante : utiliser des cellules cutanées d’un homme pour créer un ovocyte. Celui-ci pourrait être fécondé avec les spermatozoïdes du partenaire, donnant naissance à un enfant d’un couple masculin génétiquement lié aux deux parents. Cette variante suscite des réactions très vives. Sur le plan biologique surgissent des problèmes liés à ce que l’on appelle l’empreinte génétique, c’est-à-dire les différences dans l’expression des gènes selon le sexe du parent.
La législation de la plupart des pays ne prévoit pas du tout ce type de configuration. Les chercheurs de l’OHSU eux-mêmes admettent que les applications cliniques relèvent d’un horizon d’au moins une décennie, à condition qu’elles deviennent un jour possibles. Pour l’heure, les travaux restent dans le domaine de la recherche fondamentale. Avant que quiconque puisse envisager une grossesse à partir d’ovocytes dérivés de la peau, des années d’études sur des modèles animaux et une réglementation internationale stricte seront nécessaires.
Une avalanche de questions éthiques et juridiques sur les limites de la cellule
Transformer une simple cellule cutanée en gamète bouleverse l’ordre biologique établi. La frontière entre cellules somatiques et cellules reproductrices cesse d’être nette. Juristes et bioéthiciens avertissent que de nombreuses lois encadrant la fécondation extracorporelle n’ont pas anticipé un tel scénario. Dans certains pays, la création d’un embryon à partir d’une cellule cutanée pourrait déjà être considérée comme illégale, car elle ne correspond pas à la définition en vigueur des procédures de procréation médicalement assistée.
Les spécialistes en médecine reproductive soulignent que le critère le plus exigeant pour l’admission de cette technique en clinique sera la sécurité. Des erreurs trop fréquentes dans le nombre de chromosomes, l’absence de recombinaison naturelle ou des modifications épigénétiques imprévisibles peuvent provoquer des maladies génétiques, des fausses couches ou de graves troubles du développement. Les chercheurs réclament des règles claires pour la conduite de la recherche, la communication des résultats et l’implication du grand public dans le débat.
Le second pilier des mesures réglementaires doit être la transparence. Les scientifiques souhaitent une communication ouverte et la participation de la société à la discussion, car c’est seulement de cette façon que le public pourra accepter une intervention aussi radicale sur les processus reproductifs. Créer un ovocyte à partir d’une cellule cutanée touche au concept même de fertilité : jusqu’ici, ovaires et testicules définissaient les frontières biologiques de la parentalité.
Désormais, en théorie, n’importe quelle cellule corporelle dotée d’un patrimoine chromosomique complet pourrait constituer le point de départ d’un gamète. Cela engendre à la fois des espoirs et des craintes quant à la marchandisation de la vie humaine. Si la méthode devait devenir sûre au cours des prochaines décennies, les médecins pourraient disposer d’un outil permettant à de nombreuses personnes de retrouver un sentiment de maîtrise sur la question de la descendance.
- Femmes atteintes d’insuffisance ovarienne prématurée
- Patientes ayant perdu leur réserve ovarienne après une chimiothérapie ou une radiothérapie
- Personnes présentant une absence congénitale d’ovocytes
- Couples qui, pour des raisons médicales, ne peuvent pas utiliser leurs propres gamètes
Ce qui change réellement dans la façon de concevoir la parentalité
Se pose par ailleurs la question des limites des interventions : faut-il réserver la technique aux seuls cas de graves problèmes de santé, ou autoriser un usage plus large, par exemple pour des personnes qui reportent la maternité à un âge très avancé ? Dans le débat sur cette technologie, il est fondamental de clarifier la différence entre ingénierie génétique et la technique de production des ovocytes en elle-même. Les chercheurs ne proposent pas des enfants aux caractéristiques sélectionnées, mais cherchent simplement à reconstituer une cellule reproductrice naturelle d’origine différente.
Le risque des bébés sur mesure découle plutôt du développement parallèle des méthodes de modification du génome que du processus de création des gamètes à partir de la peau. Des voix de plus en plus nombreuses indiquent que la discussion sur ces techniques devrait impliquer non seulement des médecins et des généticiens, mais aussi des psychologues, des sociologues et même des personnes nées grâce à la fécondation in vitro. Ce sont précisément ces dernières qui ressentent le plus clairement dans quelle mesure les conditions de leur venue au monde influencent — ou non — la personne qu’elles deviennent par la suite.
Les chercheurs des universités du monde entier suivent avec un vif intérêt les travaux de l’équipe de l’Oregon. L’Institut de Médecine Reproductive de Californie a déjà annoncé ses propres études visant à améliorer la ségrégation chromosomique. La British Society for Human Fertilisation and Embryology a publié un document soulignant la nécessité d’adaptations réglementaires avant tout essai clinique. La Société internationale de recherche sur les cellules souches a inscrit le sujet au programme de son prochain congrès à Tokyo.
Si le problème des chromosomes et des modifications épigénétiques parvient à être résolu, s’ensuivra une longue phase de tests sur des modèles animaux. Les chercheurs devront démontrer que des souris ou des primates nés par cette méthode sont en bonne santé et fertiles. C’est seulement alors que pourront commencer les essais cliniques sur l’être humain, sous la supervision stricte de comités d’éthique et d’organismes de réglementation. On parle donc concrètement d’un horizon d’au moins dix ans, voire deux décennies. Et même à ce moment-là restera ouverte la question de savoir si la société sera prête à accepter un tel pas en avant.
