photo of about nine brown lab mice in a clear container

Les scientifiques chinois ont créé des souris avec 2 papas – et ils ont survécu à l’âge adulte

Par Anissa Chauvin

Les scientifiques de Chine ont dévoilé une nouvelle méthode pour élever des souris pour bébés avec deux parents masculins, et les bébés qui en résultent peuvent survivre à l’âge adulte.

Ce n’est pas la première fois que les scientifiques ont élevé des souris avec deux papas; Une équipe de recherche au Japon l’a fait en 2023en utilisant une approche différente. Dans la nouvelle étude, publiée mardi 28 janvier dans la revue Cellule soucheles scientifiques ont non seulement élevé des souris à deux cadavres qui pourraient vivre à l’âge adulte, mais l’ont fait d’une manière qui pourrait apporter un nouvel éclairage sur une suite complexe de gènes dont l’activité varie en fonction du parent dont vous les héritez. Les problèmes avec ces gènes, appelés «gènes d’impression», peuvent provoquer un gamme de troubles chez l’hommey compris Syndrome d’Angelman.

« J’admire le travail – je pense que c’est une approche importante », a déclaré Keith Lathamprofesseur de sciences animales et d’obstétrique, de gynécologie et de biologie reproductive à la Michigan State University, qui n’a pas été impliquée dans la recherche. « Il s’agit d’une autre étape importante dans la compréhension de la biologie de l’empreinte », a-t-il déclaré à Live Science.

Peaufinir les gènes « imprimés »

Dans l’étude de 2023, les scientifiques du Japon ont collecté des cellules cutanées de souris mâles adultes et ont transformé la peau en cellules souches qui pourraient être utilisées pour faire pousser des œufs. En utilisant une technique intelligente, l’équipe a veillé à ce que chacun de ces cellules d’oeuf transportait deux chromosomes X – l’appariement du chromosome sexuel généralement trouvé chez les femmes. L’équipe a ensuite fertilisé ces œufs résultants avec des spermatozoïdes de souris mâles, générant finalement un petit nombre de descendants dont les gènes provenaient de souris mâles.

La nouvelle étude, menée en Chine, a utilisé une approche différente pour atteindre un résultat similaire.

Les chercheurs ont commencé par éliminer l’ADN d’un œuf immature, ou ovocyte, tiré d’une souris femelle. Ils ont ensuite introduit le sperme dans l’œuf afin de développer des cellules souches uniques vues uniquement dans les embryons. Ces cellules souches embryonnaires, ainsi que le sperme d’une souris mâle, sont ensuite injectées dans un deuxième œuf. Cela donne finalement naissance à un œuf fécondé qui peut se transformer en un chiot de souris avec de l’ADN de deux papas.

Comme étape cruciale, les scientifiques ont introduit 20 ajustements génétiques dans l’ADN des cellules souches. Ces ajustements modifient l’activité des gènes d’impression, qui sont uniques en ce que la progéniture hérite de deux copies – une de leur maman et une de leur père – mais elles n’ont besoin que d’une copie pour travailler. Ainsi, dans chaque cellule, une copie de chaque gène imprimé est fermée tandis que la deuxième copie reste fonctionnelle.

Ce processus est connu sous le nom de « Impression génomique« Et quand il va mal, des troubles d’impression émergent, causant des problèmes de croissance et de développement. Les gènes maternels sont là pour compenser.

« Notre approche cible directement les gènes imprimés, qui sont soupçonnés depuis longtemps de jouer un rôle central dans les barrières reproductrices bipatérales », compliquant le défi de générer une progéniture avec deux parents masculins, auteur co-dirigé de l’étude Zhi-kun liun professeur agrégé à l’Académie chinoise des sciences de Pékin, a déclaré à Live Science dans un e-mail.

Dans une étude précédente, Li et collègues a modifié seulement sept points chauds d’impressionou « loci » dans le génome, et ont produit des fœtus de souris qui ont réussi une grossesse, mais ces souris sont mortes après la naissance, a déclaré Li. Les souris avaient des anomalies, comme des hernies ombiliques, des langues saillantes et des organes internes élargis.

Systématiquement, les chercheurs ont identifié l’origine génétique de chacun de ces problèmes et introduit de plus en plus de réglages génétiques aux souris. Avec 18 modifications, les souris avaient besoin d’aide dans la petite enfance mais pourraient atteindre l’âge adulte. Avec 19 ajustements, ils ont eu des problèmes de croissance placentaire pendant la grossesse mais ont mieux réussi après la naissance. Un ajustement supplémentaire – en faisant 20, au total – semblait résoudre ce problème de placenta.

Fait intéressant, l’empreinte semble être un problème plus important à surmonter avec la progéniture bipatrice que la progéniture bimaterrale, ont noté les auteurs dans leur rapport. Dans leur travail précédent, ils ont pu élever des souris avec deux mamans qui ont survécu à l’âge adulte avec des ajustements beaucoup moins génétiques, tout comme d’autres groupes de recherche. De plus, la parthénogenèse spontanée – dans laquelle un œuf peut devenir fertilisé sans sperme – se produit parfois chez des animaux à l’extérieur du laboratoire.

Pourtant, « il est quelque peu surprenant que la manipulation de seulement 20 gènes d’impression permette un développement relativement normal d’embryons bipaternels où il y a des centaines de loci d’impression chez les souris », a déclaré Dr Kotaro Sasakiprofesseur agrégé à l’École de médecine vétérinaire de l’Université de Pennsylvania et à la Perelman School of Medicine qui n’était pas impliquée dans l’œuvre.

Cependant, les souris qui en résultent avaient toujours des déficits, y compris une durée de vie plus courte que les souris normales, a déclaré Sasaki à Live Science dans un e-mail. Les expériences ont montré que les souris étaient également infertiles. En revanche, la poignée de souris qui ont été élevées au Japon et ont survécu à l’âge adulte étaient fertiles.

« Nos prochaines étapes comprennent le raffinement de l’approche d’édition de gènes pour produire des animaux bipaternels plus sains », a déclaré Li. Il est probable que des gènes d’impression supplémentaires pourraient être modifiés pour aider à étouffer les problèmes de santé restants, a-t-il déclaré. L’équipe veut également essayer son approche dans des espèces animales supplémentaires pour voir à quel point elle se traduit.

À long terme, cette ligne de recherche pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre les troubles d’impression, ouvrant potentiellement la voie aux traitements qui utilisent Édition de gènes Pour les réparer chez l’homme, a suggéré Li.

Latham a ajouté que, en comprenant mieux les voies génétiques impliquées, les scientifiques pourraient être en mesure d’identifier les moyens de contrer les troubles avec des médicaments, plutôt que l’édition de gènes. Il a ajouté qu’il pourrait également y avoir des applications pour la recherche en agriculture, si elle aidait finalement les éleveurs à cultiver des traits souhaitables dans le bétail, par exemple.

En ce qui concerne les humains, Latham a dit que nous voulons mieux comprendre les risques et les avantages de l’approche avant d’essayer de l’utiliser chez les gens. Sasaki a fait écho au sentiment, notant qu’un certain nombre d’obstacles technologiques et de dilemmes éthiques « entravent tous l’application clinique chez l’homme dans un avenir proche ».

Anissa Chauvin