Des chercheurs ont généré des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) et des organoïdes cérébraux à partir du dernier rhinocéros mâle malaisien de Sumatra, selon une étude publiée dans la revue iScience le 20 octobre. Comme l’ont noté les auteurs, les organoïdes pourraient contribuer à la connaissance de la progression évolutive du développement cérébral chez les mammifères et aider à démêler l’histoire ancienne de la famille des rhinocéros.
« À notre connaissance, les organoïdes cérébraux n’ont jusqu’à présent été obtenus qu’à partir de cellules souches pluripotentes de souris, d’humains et de primates non humains », déclare Sebastian Diecke, auteur principal de l’étude, du Max‐Delbrück‐Center for Molecular Medicine dans le Helmholtz. Association (MCD). « Nous étions ravis d’observer la formation de mini-cerveaux à partir d’iPSC de rhinocéros de Sumatra d’une manière apparemment comparable à celle décrite pour les organoïdes humains. »
La sixième extinction de masse progresse à une vitesse sans précédent. Les cinq espèces de rhinocéros existantes sont particulièrement touchées en raison du braconnage, ainsi que de la destruction et de la fragmentation de l’habitat. Le rhinocéros de Sumatra, également connu sous le nom de rhinocéros poilu ou asiatique à deux cornes, est la plus petite et la plus ancienne des espèces de rhinocéros existantes. Il joue un rôle clé dans la formation des forêts et la propagation des graines d’au moins 79 espèces végétales différentes.
Il reste moins de 80 rhinocéros de Sumatra sur terre. Autrefois, ils habitaient une vaste zone continue en Asie de l’Est et du Sud-Est. Mais maintenant, seules de petites populations fragmentées restent dispersées à travers Sumatra et Bornéo indonésien. La perte d’habitat et les possibilités de reproduction limitées sont les plus grandes menaces pour l’espèce et entraînent un déclin continu de la population.
Pour arrêter l’érosion de la diversité génétique, la réintroduction de matériel génétique est indispensable. Le taux de propagation de l’élevage en captivité étant trop faible, des technologies innovantes doivent être développées. Les CSPi sont un outil puissant pour lutter contre l’extinction. Ils donnent naissance à chaque cellule du corps, y compris les gamètes, et offrent une approche unique pour préserver le matériel génétique dans le temps. Au-delà de l’application dans des stratégies de conservation innovantes, les CSPi d’espèces menacées permettent la recherche sur les processus de développement spécifiques aux espèces.
Dans la nouvelle étude, Diecke et ses collaborateurs ont généré des CSPi du dernier rhinocéros malaisien de Sumatra, Kertam, décédé en 2019, et les ont caractérisés de manière exhaustive. Les iPSC ont donné naissance aux cellules des trois couches germinales. « Nous avons conservé ses informations génétiques et créé une opportunité de produire des spermatozoïdes viables à des fins de reproduction à l’avenir », déclare la première auteure Vera Zywitza du MDC. « Comme la qualité de la semence prélevée sur les rhinocéros de Sumatra est médiocre directement après la récupération et encore pire après la cryoconservation et la décongélation, in vitro-les spermatozoïdes générés offrent une excellente alternative à l’élevage assisté des rhinocéros de Sumatra en général. »
De plus, les organoïdes cérébraux mettent en évidence la capacité des CSPi à générer des structures 3D complexes et représentent une application prometteuse pour étudier la progression évolutive du développement cérébral à travers les espèces. Les organoïdes se sont développés de manière auto-organisée et ont exprimé tous les marqueurs neuronaux testés. Pris ensemble, ces travaux représentent la première étape vers la lutte contre l’extinction du rhinocéros de Sumatra en utilisant des techniques associées aux cellules souches.
« Nous espérons que le grand public comprendra le grand potentiel des iPSC et la variété d’applications pour lesquelles ils peuvent être utilisés », a déclaré Diecke. « Nous visons également à sensibiliser le public au sixième événement d’extinction de masse en cours, qui est causé par les activités humaines, et aux efforts considérables qui doivent être déployés pour sauver une seule espèce. »
Plus d’information:
Vera Zywitza et al, Cellules souches pluripotentes induites et organoïdes cérébraux du rhinocéros de Sumatra en danger critique d’extinction, iScience (2022). DOI : 10.1016/j.isci.2022.105414