Clonage sur 58 générations : l’expérience scientifique qui remet en question la survie des mammifères

Dolly, le point de départ d’une quête scientifique

En 1996, la brebis Dolly devenait le tout premier mammifère à être cloné. La création en laboratoire d’une copie exacte d’un être vivant passait alors du domaine de la science-fiction à la réalité. Cette avancée technique a immédiatement suscité de nombreuses spéculations quant aux écueils potentiels liés à la génération de hordes de clones.

Pendant de nombreuses années, la communauté scientifique a envisagé d’utiliser le clonage pour produire en masse des animaux domestiques aux caractéristiques supérieures. Le procédé était perçu comme une solution potentielle pour sauver des espèces en voie de disparition, voire pour parvenir à la dé-extinction d’animaux disparus.

Pour tester les limites de cette approche, une équipe de chercheurs japonais s’est engagée dans une expérience étalée sur deux décennies. Leur démarche consistait à vérifier si les mammifères pouvaient être clonés indéfiniment. Les résultats obtenus ont pris une forme différente de celle attendue par les spécialistes.

L’expérience des 1 200 souris à l’Université de Yamanashi

Il y a vingt ans, Teruhiko Wakayama, un biologiste de l’Université de Yamanashi, a initié ce projet avec son équipe en clonant une unique souris femelle. Ils ont ensuite cloné le clone, puis le clone de ce clone, établissant un processus continu de reproduction artificielle.

Les essais de clonage en série ont officiellement débuté en 2005. Les premiers résultats s’annonçaient prometteurs : le séquençage et l’analyse de l’ADN des souris dupliquées ne révélaient aucune différence entre les premières générations et les suivantes. Les animaux ne présentaient aucune anomalie au niveau de leur apparence ou de leur espérance de vie.

Forte de ce démarrage, l’équipe a poursuivi la lignée à partir de chaque génération successive pour atteindre un total de 58 générations de clones, sans inclure la souris originale. Au cours de ce travail au long cours, les chercheurs ont produit une population totale de 1 200 souris clonées.

L’apparition progressive des dysfonctionnements

Les problèmes ont commencé à se manifester après la génération 25. Lorsque les souris re-clonées issues de l’une des générations ultérieures s’accouplaient avec des souris mâles, la fécondation des ovules réussissait, mais les embryons finissaient par dégénérer.

La situation a évolué après la génération 27, moment où des anomalies génétiques ont commencé à affecter négativement la fertilité des animaux. En arrivant à la 58e génération, les souris clonées mouraient le lendemain de leur naissance.

Dans une étude récemment publiée dans la revue Nature Communications, l’équipe explique : « [Le clonage des mammifères] est soupçonné de poser des problèmes en raison d’échecs dans la « reprogrammation » du noyau donneur pour réinitialiser l’état épigénétique des cellules somatiques différenciées à celui d’un embryon fécondé ; cela ne se produit pas directement en raison d’anomalies de l’ADN, mais les mécanismes détaillés responsables restent incertains, ».

Les pistes explorées et écartées par les chercheurs

Plusieurs causes ont été envisagées pour expliquer les anomalies survenues dans les générations tardives. Le premier suspect était la Trichostatine A (TSA), un composé qui améliore la reprogrammation nucléaire. Ce processus permet aux cellules de retrouver les capacités de différenciation des cellules souches pluripotentes sans modifier leur ADN nucléaire. Les chercheurs soupçonnaient que la TSA perdait de son efficacité au fil des générations, mais les analyses ont prouvé le contraire.

Les anomalies épigénétiques constituaient une autre possibilité étudiée. Il s’agit de modifications de l’expression des gènes qui les activent et les désactivent sans affecter la structure de la séquence d’ADN. Aucune anomalie de ce type n’a été détectée. Parallèlement, le développement des embryons de souris clonées in vitro ne présentait aucune anomalie.

Les anomalies génétiques n’apparaissent pas dans les générations successives de plantes clonées, chez les vertébrés non mammifères clonés par parthénogenèse, ou chez les animaux clonés moins complexes. Les créatures capables de se cloner elles-mêmes existent dans la nature, comme les hydres et les polypes coralliens. Les mammifères, qui dépendent de la reproduction sexuée, obéissent à un fonctionnement biologique distinct.

Le verdict du séquençage et l’avenir de la reproduction

C’est en séquençant les génomes des souris re-clonées de différentes générations que les chercheurs ont découvert l’accumulation progressive de mutations. De plus en plus de mutations de fond s’étaient accumulées dans l’ADN à chaque nouvelle génération. À la dernière étape de l’expérience, les effets combinés de ces mutations étaient devenus létaux, rendant les clones non viables.

De nombreuses souris re-clonées porteuses de multiples mutations ont pu vivre en bonne santé, et certaines se sont même reproduites avec des souris non clonées. Le clonage successif a fini par produire un effet inverse à celui escompté. Après l’observation de ce phénomène sur leurs 1 200 spécimens, les responsables de cette expérience soulèvent des questions sérieuses et doutent que le clonage puisse offrir un moyen de sauver les espèces de mammifères menacées.

Les chercheurs dressent le bilan de leurs travaux en ces termes : « Depuis la naissance de la brebis Dolly, la technologie du clonage a été envisagée pour diverses applications, ». Ils précisent ensuite : « Cependant, ces découvertes démontrent que l’application pratique du clonage de mammifères nécessite une appréciation plus profonde de ces contraintes biologiques, justifiant de nouvelles recherches, et réaffirment l’inévitabilité évolutive selon laquelle la reproduction sexuée est indispensable à la survie à long terme des espèces mammifères. »

Selon la source : popularmechanics.com