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Naturellement, les mammifères ne peuvent se reproduire que sexuellement – ce qui a ses avantages – mais cela les rend un peu moins adaptables que d’autres espèces, capables de se reproduire par elles-mêmes.

En cherchant à comprendre pourquoi, des chercheurs chinois ont réussi à obtenir des souris en bonne santé avec du matériel génétique venant de deux mères sans avoir recours aux gènes d’un père, à l’aide de cellules souches et de l’édition de gènes.

Des souris de deux mères

Certains animaux ont effectivement le choix: ils peuvent se reproduire sexuellement s’il y a des partenaires à proximité pour mélanger leurs gènes, ou s’ils sont seuls, ils peuvent se reproduire seuls pour maintenir l’espèce. Cette capacité a été observée chez de nombreuses espèces, telles que les requins, les termites, les vers, les écrevisses, les blattes et les salamandres. Mais les mammifères ne possèdent pas cette possibilité.

« Nous nous sommes intéressés à la question de savoir pourquoi les mammifères pouvaient uniquement se reproduire de façon sexuée », explique Qi Zhou, co-auteur principal de cette recherche. « Nous avons fait plusieurs découvertes dans le passé en combinant la reproduction et la régénération. Nous avons donc cherché à savoir s’il était possible d’avoir une souris ayant deux parents de sexe féminin, mais également des souris avec deux parents de sexe masculin, à l’aide de cellules souches embryonnaires haploïdes (CES).

Cette technique a été choisie pour aider à surmonter un problème particulier aux mammifères; au cours du développement, certains gènes sont « marqués » avec les informations d’un parent ou de l’autre. Ce processus, appelé empreint génomique, signifie que s’il manque des gènes paternels ou maternels, l’embryon pourrait ne pas se développer correctement.

La clé du succès réside dans les cellules-souches

Des recherches antérieures ont réussi à élever des souris avec du matériel provenant de deux mères (connu sous le nom de bimaternel) en supprimant ces gènes imprimés dans des œufs immatures, mais la progéniture souffrait toujours de problèmes de développement.

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Selon les chercheurs, la clé du succès de cette nouvelle recherche réside dans les cellules-souches embryonnaires haploïdes. Premièrement, l’équipe a supprimé trois régions du génome des haploïdes d’un parent féminin, puis les a injectées dans les œufs d’une autre mère. 29 bébés souris vivants sont nés de 210 embryons. Ces bébés de la naissance ont grandi pour devenir des adultes en bonne santé et ont eu leurs propres enfants.

L’équipe a également tenté une expérience similaire avec deux pères, mais le processus est plus compliqué. D’abord, sept gènes-clés imprimés ont été supprimés des haploïdes d’un parent mâle, puis ceux-ci ont été injectés dans un ovule avec le sperme d’une autre souris mâle. Fait important, le noyau de l’ovule, qui contient le matériel génétique féminin, avait déjà été supprimé.

Moins de succès avec deux pères

En conséquence, ces embryons ne contenaient que de l’ADN des deux pères et ont été portés à terme chez des mères porteuses. Malheureusement, les 12 embryons issus de cette méthode ont eu moins de succès que celle avec deux mères et aucun d’entre eux n’a survécu plus de 48 heures.

Cette technologie a encore beaucoup d’inconvénients à résoudre, il reste donc encore beaucoup de chemin à parcourir avant de pouvoir envisager son utilisation chez l’homme. Néanmoins, si cela se produisait, les couples de même sexe pourraient avoir leurs propres enfants génétiques.

Cela semble un peu moins compliqué (techniquement et éthiquement) qu’une précédente étude qui impliquait de faire croître des souris femelles à partir des cellules-souches d’un père, puis de les accoupler avec un autre mâle, de sorte que la génération suivante ne disposait que de l’ADN des deux pères.

Les barrières de reproduction peuvent être éliminés

« Cette recherche nous montre ce qui est possible de faire », déclare Baoyang Hu, co-auteur principal de l’étude. « Nous avons constaté que les défauts chez les souris bimaternales pouvaient être éliminés et que les barrières de reproduction bipaternales chez les mammifères pouvaient  également être éliminées par une modification de l’empreinte génomique.

Grâce à cette recherche nous avons également révélé certaines des régions les plus importantes des empreintes du développement des souris avec également l’empreinte génomique et du clonage animal.  »

Cette recherche a été publiée dans la revue Cell Stem Cell.

Source : Cell Press