Un utérus artificiel pour mouton mis au point aux Etats-Unis. Demain chez l’humain ?

Bonjour

C’est une publication scientifique qui renvoie immanquablement au chef d’œuvre d’Aldous Huxley. On trouve la publication dans Nature Communications du 25 avril 2017 : « An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb ». Le chef d’œuvre date de 1931 : «Le Meilleur des mondes »

La BBC (Michelle Roberts) développe le sujet de même que Le Monde (Hervé Morin). Soit un incubateur/couveuse qui reproduit au plus près la physiologie d’un utérus – et ce pour y placer les très grands prématurés. Un travail mené par l’équipe d’Alan Flake (Center for Fetal Research, Department of Surgery, The Children’s Hospital of Philadelphia).

C’est là une étape majeure qui laisse présager la mise au point d’un « utérus artificiel » qui pourrait être utilisé dans l’espèce humaine. Testé sur le mouton, le dispositif a permis de faire se développer des fœtus d’agneaux durant quatre semaines et apparemment sans séquelles. « Le but est de répondre au défi de l’extrême prématurité », explique sans détour Alan Flake. Soit en amont de vingt-trois semaines de gestation placer les embryons dans un espace entre l’utérus maternel et le monde extérieur.

« Nous avons été surpris par la qualité de la réponse physiologique des animaux, fait valoir Emily Partridge, premier auteur de l’article de Nature Communications. Les fœtus régulent eux-mêmes ces échanges. » Pour autant les animaux, après avoir été extraits et après avoir montré qu’ils pouvaient respirer spontanément ont été « humainement euthanasiés » – et leurs organes analysés. Epargné, l’un d’entre eux est aujourd’hui la preuve vivante du succès de l’opération. Des recherches pré-cliniques plus poussées seront menées et, un jour prochain, aux Etats-Unis et ailleurs, on passera à l’essai sur l’homme.

Frontière éthique

Des réactions de ce côté-ci de l’Atlantique ? Le Monde cite René Frydman qui salue « un pas supplémentaire, une étude incontestablement sérieuse » et soulève quelques objections techniques quant au passage à l’espèce humaine – sans oublier les impacts psychologiques.  Pour sa part Alan Flake estime que mission de son utérus artificiel ne visera rien d’autre que la maturation des poumons des très grands prématurés. Aucune envie « de tenter de remonter plus tôt dans la grossesse. Et aucune possibilité, assure-t-il, d’établir un pont entre l’embryon l’extrême prématurité – clef de voûte de la dystopie d’Huxley. C’est aussi le point de vue du philosophe et médecin auteur d’un remarquable ouvrage sur le sujet (L’Utérus artificiel, Seuil, 2005). 

 On rappellera toutefois qu’il y a un an une équipe dirigée par Anna Hupalowska et Magdalena Zernicka-Goetz, de l’Université de Cambridge, une équipe de biologistes annonçait être parvenue à cultiver in vitro des embryons humains jusqu’à un stade jamais atteint : treize jours 1. Ces biologistes auraient pu poursuivre leur culture. Mais ils avaient alors choisi de ne pas franchir le seuil des quatorze jours, frontière éthique mise en place il y a une quarantaine d’années et, depuis, jamais officiellement dépassée. Jusqu’à quand ?

 A demain

1 « Les premiers pas de l’utérus artificiel » Slate.fr, 12 mai 2016

 

 

Se reproduire sans cellules sexuelles féminines ? C’est désormais de l’ordre du possible

 

Bonjour

C’est l’inverse de notre parthénogenèse, cette économie du mâle dans la reproduction. Et c’est la dernière étape en date d’une révolution biologique en marche ; une révolution que nous ne voulons pas voir. On peut en prendre connaissance dans la dernière livraison de Nature Communications : “Mice produced by mitotic reprogramming of sperm injected into haploid parthenogenotes”. Le sujet, formidable, est repris par la BBC : “Making babies without eggs may be possible, say scientists”. Quelques secondes, sur le ton de la plaisanterie, sur France Culture.

Le résumé de l’affaire est simple : des chercheurs sont parvenus à créer des souris sans utiliser d’ovocytes. Nous frôlons ici les frontières d’un autre monde, d’une nouvelle dystopie. Ces chercheurs universitaires travaillent en Allemagne et en Angleterre.  L’astuce (car astuce expérimentale il y a) a consisté à utiliser des embryons de souris à peine constitué avant même la première division cellulaire – puis à leur administrer un traitement chimique de manière à ce qu’ils ne possèdent que la moitié de leur matériel génétique.  Ces « faux embryons » (on parle ici de « parthénogénotes ») sont connus pour ne pas être viables, incapables de poursuivre leur développement.

Humour anglais

Ici, l’équipe dirigée par Toru Suzuki  & Anthony C. F. Perry (Université de Bath) a injecté un spermatozoïde dans chacun des « faux embryons », puis ont implanté l’ensemble dans des souris « porteuses » et obtenu des souriceaux viables ayant toutes les caractéristiques de la normalité. Le taux de réussite était de 25%, ce qui est considérable. Rien (sauf l’éthique) n’interdit plus de tenter le même saut dans l’espèce humaine.  Un saut considérable qui bouleverse un large pan des savoirs et des dogmes dans le champ de la reproduction des mammifères.

Anthony C. F. Perry a confié à la BBC que l’une des perspectives ainsi ouverte consistera à utiliser des cellules somatiques (des cellules de peau par exemple) pour, après traitement chimique, les féconder in vitro et obtenir ainsi un embryon dont il ne restera plus qu’à assurer la gestation et la naissance. Deux hommes (voire un homme seul) pourrait ainsi procréer – en ayant toutefois recours à une mère porteuse (avant la mise au point de l’utérus artificiel). Bien évidemment le chercheur britannique assure qu’il ne s’agit là que de scénarios spéculatifs et quelque peu fantaisistes. Humour anglais.

Noces radieuses

Ce travail doit être replacé dans son contexte : en février dernier des chercheurs chinois révélaient avoir mis au point une technique permettant à partir de simples cellules souches de créer des pré-spermatozoïdes ayant toutes les caractéristiques fécondantes de spermatozoïdes « naturels ». Ces cellules sexuelles avaient permis de créer des souris présentant toutes les caractéristiques de la normalité. Ces chercheurs expliquaient alors que leur première constituait  une nouvelle étape sans la thérapeutique de la stérilité. On peut aussi, sans grand risque, postuler que c’est aussi une nouvelle étape vers des modifications génétiques transmissibles du patrimoine héréditaire de différentes espèces, dont l’humaine.

Pour l’heure les voix scientifiques ne veulent voir là que des apports fondamentaux ou l’espoir de sauver des espèces animales en voies de disparition. La vérité est, aussi, ailleurs ; elle est dans le vertige de la modification des conditions de fécondation et de procréation de notre propre espèce. Et plus encore dans les modifications des ses caractéristiques génétiques et transmissibles. Les noces radieuses, en somme, des libertariens et du transhumanisme.

A demain

Découverte de deux sources de production industrielle de plaquettes sanguines humaines

Bonjour

Les sources d’émerveillement, en médecine, se font rares. L’aiguille des médias semble s’être  fixée sur la dénonciation de Big Pharma, la révélation des conflits d’intérêts. Côté scientifique ? L’infiniment grand ne fait plus rêver, pas plus que l’infiniment invisible. Jules Verne n’a pas été remplacé, tout a été expérimenté, raconté, montré. Reste le réchauffement planétaire associé aux dérèglements écologiques, aux perturbateurs endocriniens, aux lanceurs d’alerte.  Sans oublier les conflits d’intérêts.

Et puis, aujourd’hui, deux nouvelles potentiellement enthousiasmantes. D’abord une étonnante publication britannique de Nature Communications : “Large-scale production of megakaryocytes from human pluripotent stem cells by chemically defined forward programming”.Un large groupe de biologistes y annonce être parvenu à trouver, à partir de cellules souches, une source capable d’assurer une large production de plaquettes sanguines humains. Ce groupe est dirigé par le Dr Thomas Moreau (Department of Haematology, University of Cambridge and NHS Blood and Transplant, Wellcome Trust-Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute and Department of Surgery, University of Cambridge).

Autre publication, française, dans Nature Scientific Reports : Microfluidic model of the platelet-generating organ: beyond bone marrow biomimetics”. Dirigés par Antoine Blin (startup PlatOD créée par Dominique Baruch) les auteurs sont des physiciens et des biologistes (Laboratoire Gulliver/ESPCI Paris et Inserm). Ils expliquent avoir mis au point un dispositif microfluidique qui produit en quelques heures une grande quantité de plaquettes sanguines. Ces travaux ouvrent la voie à la production in vitro de plaquettes.

Sang, veines et artères

Difficile, ici, de s’émerveiller sans un minimum de technique. Il faut ici quelques bases d’hématologie, savoir (ou se souvenir) que le sang qui coule dans nos veines et (nos artères) contient, outre le sérum, différentes populations de cellules : les rouges oxygénateurs, tout l’éventail des blancs défenseurs et des masses de plaquettes. Les plaquettes, donc, dont la structure et la fonction sont parfaitement résumés par l’équipe française sur le site de l’Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la ville de Paris (ESPCI) :

« Les plaquettes sanguines sont des cellules anucléées de quelques microns de diamètre indispensables à la coagulation du sang. Les demandes de transfusion de plaquettes sont en constante augmentation notamment à cause de l’accroissement des chimiothérapies et des transplantations de moelle osseuse. Physiologiquement, les plaquettes se forment dans notre organisme par fragmentation du cytoplasme de très grosses cellules, les mégacaryocytes, présentes dans notre moelle osseuse. »

Ce sont précisément aux mégacaryocytes que se sont intéressés les chercheurs anglais. Ils décrivent une approche originale permettant leur production à grande échelle dans des conditions parfaitement définies chimiquement et ce en pianotant sur des différents gènes de facteurs de transcription. Les chiffres qu’ils avancent sont spectaculaires et leur stratégie de purification et de collecte leur permet d’annoncer disposer là d’une approche hautement prometteuse pour une production de masse de plaquettes utilisables à des fins transfusionnelles.

Poétique biologique

L’approche française est différente. La détailler rapproche de la poésie :

 « On sait depuis quelques années que l’écoulement sanguin dans les capillaires qui irriguent la moelle joue un rôle fondamental dans la formation des plaquettes. Cette découverte a motivé une activité croissante dans le domaine des circuits microfluidiques dédiés à la fragmentation des mégacaryocytes et à la production de plaquettes. La plupart des systèmes qui ont vu le jour cherchent à mimer la traversée de la moelle osseuse par les mégacaryocytes. »

Les chercheurs parisiens ont choisi une approche différente qui ne se limite pas à reproduire exactement les mécanismes à l’œuvre dans la moelle osseuse. Dans leur système, la suspension de mégacaryocytes est directement mise en écoulement dans une chambre microfluidique garnie d’une multitude de piliers sur lesquels les cellules adhèrent en restant exposées aux forces hydrodynamiques qui favorisent l’élongation et la fragmentation des cellules.

Colliers de perles

Ces scientifiques ont pu observer la réorganisation du cytosquelette des mégacaryocytes qui prennent la forme de colliers de perles. Le cytoplasme se coupe alors sous l’action de l’écoulement en libérant régulièrement des plaquettes dans le flux de la perfusion.

Ecoutons-les nous raconter la suite :

« Grâce à ces centaines de milliers de micropiliers qui peuplent notre puce, nous pouvons en 2h de temps produire des plaquettes en quantité suffisante pour permettre leur caractérisation biologique. Nous avons montré que conformément à ce qu’on espèrerait, les plaquettes ne sont pas activées à la sortie du bioréacteur mais qu’elles sont sensibles à une activation chimique et semblent donc à même de remplir leur fonction de coagulation chez un receveur », confie Mathilde Reyssat, chercheuse au laboratoire Gulliver à l’ESPCI.

Ces travaux constituent une première étape vers la production de plaquettes sanguines in vitro à grande échelle et vers de nouvelles voies de transfusion. A Paris on explique que de nombreuses études restent cependant à mener. On ne dit rien de différent de l’autre côté de la Manche. Cela n’interdit en rien de s’émerveiller. En oubliant, un instant, un instant seulement, les conflits d’intérêts.

A demain

« Vache folle » : il nous faut toujours faire une croix sur le cerveau (et les yeux) de mouton

Bonjour

Dans l’ombre de la maladie de la vache folle, la tremblante du mouton. La première (ou « encéphalopathie spongiforme bovine » – ESB) est apparue (officiellement) en 1986 chez des bovins anglais. La seconde (ou scrapie) est apparue chez des ovins anglais en 1732.

Incurable

Dans les deux cas l’agent pathogène est un prion pathologique. Le premier est parvenu à franchir la symbolique « barrière des espèces » et (par voie alimentaire) à contaminer l’espèce humaine où il est responsable d’une nouvelle variante de la maladie de Creutzfelft-Jakob, maladie neurodégénérative  aujourd’hui incurable. Ce fut, à compter de 1996, l’affaire (la crise) de la « vache folle ».

Mémoire

Qu’en est-il du passage à l’homme du prion pathologique du mouton ?  La question avait été soulevée de manière récurrente à la fin des années 1990, en pleine crise sanitaire, politique et économique de l’ESB. De nombreux travaux expérimentaux avaient été lancés sur ce sujet. Ils avaient pointés quelques risques sans jamais permettre de conclure.  Nous gardons pour notre part en mémoire que le sujet avait alors pour caractéristique de susciter l’ire des responsables politiques britanniques qui firent notamment usage du droit de réponse dans les colonnes du Monde.

Actualité

Aujourd’hui le sujet redevient d’actualité avec la publication d’une étude portant sur des souris « humanisées » et qui, à son tour laisse penser qu’un franchissement de la barrière des espèces (ici des ovins à l’homme) n’est pas impossible.  Cette étude menée pour l’essentiel par des chercheurs français vient d’être publiée (1) dans la revue Nature Communications (On en trouvera un résumé ici).

Transmission

En substance les chercheurs ont inoculé dans le cerveau de souris génétiquement  « humanisées » une charge élevée de prion pathologique de la tremblante. Puis ils ont inoculés des extraits cérébraux par voie intracérébrale, à un autre lot de souris également « humanisées ». Cette expérience tend à démontrer au final  que le prion pathologique ovin pathologique serait doté d’une capacité de  transmission du même ordre de grandeur que celle du prion pathologique bovin.

Trancher

Que conclure ? « Deux interprétations sont possibles, explique dans Le Monde Olivier Andréoletti (Inra) qui a dirigé ce travail.  Soit il existe un lien entre les formes sporadiques et le prion de la tremblante du mouton, soit en forçant le prion de la tremblante du mouton à franchir la barrière d’espèce, on le fait évoluer vers la forme la plus adaptée à l’infection humaine. A l’heure actuelle, nous ne pouvons pas trancher entre ces deux hypothèses, qui ne s’excluent pas. »

Où l’on voit que le temps scientifique n’est pas toujours celui du scandale médiatique.

Manger

Pour tenter de répondre, de nouvelles études, épidémiologiques notamment,  seraient nécessaires. Elles seraient aussi longues et coûteuses.  « Certaines mesures de précaution paraissent en tout cas s’imposer, souligne Oliver Andréoletti. Cela inclut la poursuite du suivi épidémiologique chez l’homme et des examens chez les animaux présentant les signes de la tremblante. Surtout, au moment où certains parlent de lever l’obligation de retirer du marché alimentaire les matériaux à risque spécifiés, il est indispensable de la maintenir. »

Abattre

« Matériaux à risque spécifiés » ?  Ce sont  les tissus et les abats – yeux, cerveau et moelle épinière –  physiopathologiquement à risque. Leur exclusion des  chaînes alimentaires  a été décidée par l’Union européenne en 2001. Treize ans plus tard la vigilance continue à s’imposer.

Où l’on voit que le temps scientifique peut parfois heureusement croiser le temps politique et économique, le temps alimentaire et sanitaire.

A demain

(1) “Evidence for zoonotic potential of ovine scrapie prions” . Ce travail a été dirigé par Olivier Andréoletti ( Inra, Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse, 23 Chemin des Capelles, 31076 Toulouse, France