Introduction
La recherche sur les embryons chimériques, ces entités hybrides composées de cellules animales et humaines, suscite un vif intérêt et de profondes questions éthiques. Au Japon, un récent assouplissement de la réglementation a ouvert la voie à des expérimentations novatrices visant à cultiver des organes humains à l'intérieur d'animaux. Cette démarche, motivée par la pénurie mondiale de donneurs d'organes, pourrait à terme révolutionner la médecine de la transplantation.
Création d'Embryons Chimériques : Une Approche en Deux Étapes
La fabrication d'organes humains à l'intérieur d'animaux, un objectif déjà poursuivi par plusieurs chercheurs américains et espagnols, est désormais possible au Japon. Le pays a délivré pour la première fois une autorisation à un chercheur pour créer des « embryons chimères » contenant à la fois des cellules animales et humaines. Hiromitsu Nakauchi, généticien de l’université de Stanford qui a obtenu l’autorisation japonaise, prévoit ainsi d’introduire des cellules-souches humaines dans des embryons de rat et de souris, afin d’y développer des organes humains, et éventuellement transplantables. Et ce dans un contexte de pénurie mondiale de donneurs d’organes.
La manipulation consiste en deux étapes :
- Blocage du développement d'un organe chez l'embryon animal : Le chercheur intervient sur l’embryon animal pour bloquer le développement d’un organe.
- Introduction de cellules humaines : Il y introduit des cellules humaines afin que ces dernières y développent l’organe manquant.
Hiromitsu Nakauchi prévoit pour cela d’utiliser des cellules adultes génétiquement reprogrammées (dites « IPS »), qui diffèrent des cellules-souches embryonnaires humaines. Après avoir expérimenté sa technique sur des rats et des souris, Hiromitsu Nakauchi a annoncé vouloir mener une expérience similaire avec des embryons de porcs, un animal dont la taille conviendrait au développement d’un organe humain.
Antécédents et Investissements dans la Recherche Chimérique
Le Japon investit de longue date dans cette technique, puisque c’est dans ce pays qu’un chercheur avait pour la première fois, en 2010, développé un pancréas de rat dans une souris. Dans un article publié dans la revue Cell, le biologiste Takehiko Kobayashi expliquait avoir, avec son équipe, introduit des cellules-souches embryonnaires de rat dans un embryon de souris.
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Auparavant, les chercheurs japonais avaient modifié le génome de l’embryon de souris pour bloquer le développement du pancréas. Une technique utilisée pour laisser le champ libre aux cellules de rat pour qu’elles développent l’organe manquant. À l’époque, le professeur Hiromitsu Nakauchi faisait d’ailleurs partie de l’équipe ayant réalisé cette expérimentation. Puis en 2017, ils avaient reproduit l’expérience en utilisant des cellules IPS, puis étaient allés jusqu’à prélever le pancréas développé dans le rat pour l’implanter dans une souris. Avec succès.
Nouvelle Réglementation au Japon
Hiromitsu Nakauchi est le premier à se voir délivrer une autorisation de recherche, quelques mois après l’assouplissement, le 1er mars, de la réglementation en vigueur dans le pays. Le ministère des Sciences et de la technologie avait alors ouvert la possibilité pour les chercheurs d’introduire des cellules IPS dans des embryons d’animaux. La création de chimères était déjà possible mais ces derniers devaient être détruits après 14 jours de développement in vitro. Mais la nouvelle réglementation prévoit qu’il sera possible de les réimplanter dans l’utérus d’animaux.
Le Japon devrait également modifier, courant , sa législation sur la modification génétique des embryons et des gamètes. Deux chercheurs japonais, envoyés par le ministère de la santé nippon, étaient présents fin juillet à Paris, dans le cadre d’une étude menée dans plusieurs pays européens en vue d’un futur projet de loi sur le sujet. Le 24 juillet, un comité gouvernemental japonais a « largement approuvé » la fabrication d’embryons humains à partir d’ovules ou de spermatozoïdes dérivés de cellules souches pluripotentes telles que les cellules iPS. Ces embryons ne pourraient être cultivés que 14 jours au maximum, « comme pour la recherche conventionnelle sur les ovules fécondés ». Le rapport produit par le comité doit servir de base au gouvernement pour envisager une révision des directives en vigueur.
Objectif : Remédier à la Pénurie de Donneurs d'Organes
L'objectif de ces recherches est clair : créer de nouvelles sources d’organes destinés à la transplantation, contourner la pénurie mondiale de donneurs d’organes et ainsi sauver des milliers de patients en attente d’une greffe. En France, en 2018, on comptait près de 25 000 personnes en attente - et moins de 6 000 patients greffés. Aux États-Unis, ils sont 116 000 en attente.
Hiromitsu Nakauchi, qui dirige des équipes à l’Université de Tokyo et à l’Université Stanford en Californie, prévoit de cultiver des cellules humaines dans des embryons de souris et de rat, puis de les transplanter chez des animaux de substitution. L’idée est en fait de créer un embryon animal dépourvu du gène nécessaire à la production d’un organe donné - comme le pancréas par exemple - puis à injecter des cellules-souches humaines de cet organe dans l’embryon animal. Ces cellules sont celles qui ont été reprogrammées à un état embryonnaire et peuvent donner naissance à presque tous les types de cellules. Dans un premier temps, il prévoit de cultiver des embryons de souris hybrides jusqu’à 14 jours et demi, au moment où les organes de l’animal sont pour la plupart formés et presque terminés. Il fera ensuite les mêmes expériences chez le rat, faisant croître les hybrides à court terme, environ 15 jours et demi.
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Nakauchi et son équipe ont transplanté ce pancréas dans une souris conçue pour le diabète. L’organe produit par le rat était capable de contrôler le taux de sucre dans le sang, guérissant efficacement le diabète de la souris.
Questions Éthiques et Préoccupations
Ces expérimentations, déjà menées dans plusieurs pays dont les États-Unis, posent de lourdes questions éthiques, dont celle du brouillage de la frontière entre homme et animal. « Première question : si j’injecte des cellules humaines dans un animal, reste-t-il un animal ? Où est la frontière ? Y a-t-il un seuil à partir duquel ce n’est plus le cas ? », interrogeait ainsi Laure Coulombel, directrice de recherches émérite à l’Inserm et membre du Comité consultatif national d’éthique (CCNE).
« Si l’on permet aux cellules-souches humaines de fabriquer un organe, rien n’empêchera ces mêmes cellules de générer d’autres parties du corps de l’animal, affirmait également Pierre Savatier, chercheur à Lyon et membre de l’Inserm. Est-ce que ce porc aura aussi des neurones humains qui vont être produits dans son cerveau, et même éventuellement fonctionner ? »
Beaucoup de scientifiques craignent que les cellules implantées dans un embryon animal ne se cantonnent pas aux organes que l'on cherche à développer à travers eux et qu'elles se propagent dans son organisme au point d'atteindre et d'endommager le cerveau. Le scientifique répond à cela que la question sera centrale au sein de ses travaux. Pour résumer, il compte créer un animal ne disposant pas des gènes indispensables à la formation des cellules d'un organe précis (Nature prend l'exemple du pancréas). Cet organe sera l'objet de l'étude. Le scientifique compte ainsi injecter des cellules souches pluripotentes (iPS en anglais), cellules qui ne sont pas encore développées et pourront donc devenir des cellules de n'importe quel organe. Ces cellules souches pluripotentes serviront donc à développer l'organe manquant et, théoriquement, selon lui, sans se propager.
Outre les nombreux soucis d'éthique que tout cela pose, de nombreux scientifiques, comme le chercheur Jun-Wu cité par Nature, sont pessimistes quant à l'aboutissement des travaux du Japonais. Selon lui, le mouton ou le cochon sont des espèces trop distantes pour permettre le développement de cellules humaines et les organes « produits » ne s'annoncent pas viables. De son côté, Hiromitsu Nakauchi compte, au moins, déterminer les limites du développement de cellules humaines dans des embryons animaux et comprendre ce qui empêche les chimères de devenir viables.
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Positions Internationales et Législation Française
Ces recherches sont interdites dans de nombreux pays, dont la France, et sont sous moratoire aux États-Unis. En France, la loi bioéthique interdit de tels travaux. La loi actuelle, avec son article L2151-2 du Code de la santé publique, dispose que "la création d'embryons transgéniques ou chimériques est interdite". Une disposition ambiguë, car peu précise, qui a conduit la communauté scientifique à s’interroger sur le sens de "chimérique". Le gouvernement a donc décidé de lever le doute et de consacrer une nouvelle interdiction en y ajoutant le terme d’"embryon humain" dans son article 17 du projet de loi bioéthique : "La modification d'un embryon humain par adjonction de cellules provenant d'autres espèces est interdite."
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