On ne peut pas créer un clone d’un clone, d’un clone, d’un clone… du moins pas plus de 57 fois

Une enquête au long cours sur les frontières de la génétique

Le clonage d’une souris à l’infini pour obtenir des animaux en parfaite santé relève de l’utopie. Une étude menée sur le temps long vient de démontrer que la reproduction sexuée demeure indispensable pour empêcher l’accumulation de mutations génétiques à grande échelle chez les mammifères clonés.

Cette recherche colossale s’est étendue sur près de vingt années. Elle a été dirigée par Teruhiko Wakayama et ses collègues de l’Université de Yamanashi, située au Japon. Les scientifiques ont exploré les capacités du clonage en série, une technique qui consiste à cloner un animal, puis à cloner son clone, pour répéter ce processus à de multiples reprises.

L’expérience a finalement atteint un point de non-retour à la 58e génération. À ce stade ultime, atteint au bout de deux décennies d’observations minutieuses, les souris clonées ne survivaient plus après la naissance, établissant ainsi une limite claire fixée à 57 clonages successifs pour maintenir la viabilité de l’organisme.

Le basculement de la 26e génération

Les premières phases de ce projet scientifique laissaient pourtant entrevoir une tout autre trajectoire. L’équipe japonaise avait précédemment rapporté que le clonage en série pouvait être réalisé jusqu’à 25 générations sans affecter la santé générale des animaux qui en résultaient.

Cette tendance favorable s’est même confirmée pendant un certain temps, incitant le chercheur principal à se confier au média spécialisé IFLScience. « Le taux de réussite avait progressivement augmenté jusqu’à la 26e génération », a déclaré Teruhiko Wakayama. « Nous pensions que si nous continuions le re-clonage au-delà de la 27e génération, le taux de réussite pourrait s’améliorer encore davantage. »

Les scientifiques ont alors prolongé l’expérience pendant 22 générations supplémentaires. Au lieu de l’amélioration escomptée, ils ont observé une accumulation de mutations dans l’ADN des animaux, coïncidant avec une baisse alarmante du taux de natalité. Face à ce déclin inattendu, Wakayama a admis avoir « presque perdu la motivation ». L’équipe a toutefois choisi de poursuivre ses travaux pour surveiller l’évolution de la situation et en rechercher les causes profondes.

L’énigme des mutations en cascade

Pour comprendre les mécanismes à l’œuvre derrière cet échec progressif, les chercheurs ont pris la décision de séquencer les génomes complets des souris clonées. L’analyse a révélé la présence d’un nombre inhabituel de grands variants structuraux, un type de mutation caractérisé par des différences majeures dans la structure des chromosomes d’un organisme.

L’ampleur du phénomène a dérouté les spécialistes travaillant sur l’étude. « Nous n’avons absolument aucune idée de la raison pour laquelle les clones ont trois fois plus de mutations que les souris élevées naturellement », a expliqué Teruhiko Wakayama face à ces résultats troublants.

Selon les déductions de l’équipe de recherche, ces altérations s’accumulaient probablement depuis le tout premier clone. Les chercheurs soupçonnent qu’avant la 27e génération, ces effets négatifs avaient été compensés par une sélection positive. Les individus qui produisaient le plus facilement des clones viables se retrouvaient sélectionnés pour chaque génération, améliorant artificiellement le succès de la lignée suivante.

L’impact physique et la puissance de la reproduction naturelle

Le franchissement de la 27e génération a marqué une véritable rupture biologique. La fertilité des souris clonées a commencé à diminuer de manière continue, tandis que les scientifiques observaient des modifications notables et structurelles au niveau du placenta des animaux.

Une expérience croisée est venue valider l’importance des cycles biologiques traditionnels. Lorsque les chercheurs ont permis à ces souris clonées de générations tardives de s’accoupler naturellement, leurs petits-enfants ont affiché une fertilité considérablement améliorée. Les placentas de cette nouvelle lignée ressemblaient fortement à ceux des souris non clonées, confirmant que la reproduction sexuée est véritablement importante pour le maintien de ces traits physiologiques.

Concernant l’origine mécanique de ces anomalies génétiques en série, Teruhiko Wakayama avance une hypothèse fascinante. Lors de chaque clonage de souris, le noyau d’une des cellules corporelles doit être extrait à l’aide d’une pipette en verre. Le diamètre de cet instrument de laboratoire étant inférieur à celui du noyau lui-même, il reste tout à fait possible que la structure nucléaire subisse des dommages physiques directs au cours de l’opération de prélèvement.

Des perspectives agricoles préservées grâce à la lyophilisation

L’intérêt initial du professeur Wakayama pour cette technique reposait sur de solides ambitions agricoles. Son idée originelle consistait à utiliser ce procédé génétique pour produire en masse du bétail plus productif, ciblant spécifiquement des vaches capables de fournir de grandes quantités de lait ou des bovins dotés d’une viande de qualité supérieure.

Bien que cette étude approfondie, dont les résultats viennent d’être publiés dans la revue scientifique Nature Communications, démontre l’existence d’une limite à ce processus de duplication répétée, le chercheur estime que cela n’invalide pas l’objectif global de son travail. Une approche alternative consisterait à stocker de très grandes quantités de cellules de l’animal d’origine, afin de les utiliser directement comme source pour de nouveaux individus clonés sans jamais avoir besoin de s’approcher de la limite fatidique des 57 générations.

Le groupe de recherche de l’Université de Yamanashi avait d’ailleurs anticipé cette nécessité logistique de longue date. Le laboratoire de Wakayama a déjà étudié par le passé de nouvelles méthodes novatrices permettant de conserver les cellules à cette fin précise, en se focalisant sur le processus complexe de la lyophilisation.

Selon la source : iflscience.com