Une équipe de chercheurs des Instituts de biomédecine et de santé de Guangzhou en Chine a réussi à faire pousser des reins humanisés dans des embryons de porc. C’est une preuve de concept qui marque un avant et un après dans la possibilité – lointaine, pour l’instant – de cultiver des organes humains chez des animaux pour une utilisation ultérieure lors de transplantations.
Contrairement aux greffes d’organes de porc réalisées expérimentalement ces dernières années, il ne s’agit pas de supprimer certains gènes pour éviter un rejet immédiat par le corps humain.
A cette occasion, des scientifiques ont introduit des cellules souches pluripotentes humaines dans des embryons de porc, ce qui donnera naissance à des reins qui pourraient être considérés comme humains : entre 50 % et 60 % des cellules qui composaient leur structure provenaient de ces cellules souches humaines.
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Ils ont transféré 1 820 embryons chimériques (hybrides porc-humain) à 13 truies, ce qui Ils les ont mis en gestation pendant une période comprise entre 25 et 28 jours. Après cette période, cinq d’entre eux ont été extraits et analysés pour vérifier la répartition des cellules.
Ici, ils ont dû surmonter un problème. Un embryon est issu d’une seule cellule (produit de l’union d’un ovule et d’un spermatozoïde) qui se divise. Ce faisant, les cellules résultantes se différencient des autres pour générer des tissus spécifiques.
Pour générer des reins humains, il fallait empêcher les cellules embryonnaires du porc de se différencier dans cette direction. En désactivant deux gènes grâce à la technologie CRISPR, les chercheurs ont créé une « niche » permettant aux cellules humaines de se développer normalement dans un environnement qui n’était pas le leur.
En rouge, vous pouvez voir les cellules rénales humanisées se développant dans l’embryon. Cellule souche
Se pose alors un autre problème, peut-être le plus délicat d’un point de vue éthique. S’agissant de cellules souches pluripotentes humaines, Il était possible que, division après division, ils commencent à migrer vers d’autres parties de l’embryon et à se différencier en d’autres types de tissus.
Le principal danger est que les cellules humaines se retrouvent dans les tissus neuraux ou germinaux. C’est-à-dire que l’embryon, s’il était pleinement développé, aurait un système nerveux humanisé, ou que son système reproducteur le serait, transférant l’information humaine à sa progéniture potentielle.
Un cerveau de porc « humanisé »
Dans l’article dans lequel ils annoncent l’expérience, publié ce jeudi dans le Magazine Cellules souches, les scientifiques expliquent que les reins des embryons étaient structurellement normaux pour leur stade de développement, ils avaient formé des tubules et des bourgeons de cellules qui finiraient par être les conduits qui les relient à la vessie. En général ils contenaient 50 à 60 % de cellules humaines.
De plus, ils ont trouvé très peu de cellules humaines dans le cerveau et la colonne vertébrale des embryons « et aucune dans la crête génitale ». [que dará lugar a los órganos reproductores]indiquant que les cellules souches pluripotentes humaines ne se différencient pas en cellules germinales », explique Zhen Dai, l’un des auteurs.
La perspective éthique est la plus délicate dans ce type d’expérimentation. Ce n’est pas en vain qu’elle a été réalisée en Chine, où il y a plus de laxisme dans ce domaine. En fait, le chercheur espagnol Juan Carlos Izpisua Il a transféré son équipe dans ce pays de l’Est pour créer des embryons hybrides humain-primate en 2019, réduisant ainsi l’expérience à 14 semaines, car c’est à cette époque que le système nerveux central commence à se développer.
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Auparavant, il avait hybridé des souris et des rats, afin qu’ils développent des organes de souris, et il avait créé des embryons chimériques porc-humain, bien qu’aucun organe humanisé n’ait été développé, puisque l’objectif était de démontrer la possibilité d’hybridation. Cependant, l’expérience a été arrêtée au bout de trois semaines, limite légale en Europe pour cette recherche.
S’adressant au Science Media Centre, le fondateur et ancien directeur de la National Transplant Organization, Rafael Matesanzexplique que la technique utilisée par l’équipe chinoise « a considérablement augmenté l’efficacité de la procédure, ce qui était l’un des points faibles de ces expérimentations ».
Les chercheurs reconnaissent qu’il reste beaucoup à faire avant de créer des reins pleinement viables. Par exemple, les cellules vasculaires (celles qui créent les vaisseaux sanguins) des embryons provenaient de porcs, ce qui pourrait provoquer le rejet d’une hypothétique greffe.
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Cependant, ils veulent continuer à avancer, en laissant les embryons grandir davantage et tester d’autres organes candidats à la transplantation, comme le cœur et le pancréas (le rein est l’organe le plus transplanté au monde).
Pour l’instant, cette avancée et les prochaines à venir permettront de comprendre la formation des organes au cours du développement embryonnaire, comment des tissus complètement différents sont générés à partir de quelques cellules, chacune à sa place, et aboutissent à un corps complet.
« Les auteurs eux-mêmes reconnaissent que l’utilisation clinique de cette technologie prendra encore des années », poursuit Matesanz, « mais il s’agit d’une avancée très importante sur la voie d’une production illimitée d’organes destinés à la transplantation. »
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