Mi-hommes mi-bêtes: le tabou des chimères médicales

Faire fabriquer un pancréas, un foie ou un cœur humain par des porcs, telle est l’ambition de chercheurs américains et espagnols, qui rapportent dans la revue «Cell» les résultats d’une expérience intrigante – mais aussi dérangeante. Ces scientifiques ont créé des embryons comportant à la fois des cellules humaines et porcines, soit des chimères, qu’ils ont ensuite implantées chez des truies avant de stopper leur développement. Une manipulation qui pourrait favoriser l’obtention d’organes à greffer, mais qui soulève aussi de nombreuses questions éthiques.

Les auteurs de l’étude, Juan Belmonte et ses collègues de l’Institut Salk (La Jolla, Californie) et de l’université de Murcia (Espagne), ont utilisé des embryons de porc dans lesquels ils ont injecté des cellules souches pluripotentes induites humaines (iPS). Ces iPS proviennent de cellules adultes de peau reprogrammées sous l’effet d’un «cocktail» de plusieurs gènes et ont la capacité de se différencier en n'importe quel type cellulaire (foie, pancréas, cœur, etc).

Ces embryons chimériques homme-porc ont été ensuite transférés dans l’utérus de truies «porteuses». Les cellules humaines iPS ne sont pas rejetées dans la mesure où elles sont injectées dans l’embryon animal à un stade extrêmement précoce, au 5e ou 6e jour de son développement. L’embryon est alors au stade blastocyste, une sphère creuse d’un dixième de millimètre au fond de laquelle résident quelques dizaines de cellules qui formeront tous les tissus du fœtus.

L’injection de cellules humaines iPS a abouti à la production d’embryons porcins comportant un nombre significatif de cellules humaines. L’expérience n’a pas été poursuivie jusqu’à la naissance de porcelets, les chercheurs ayant décidé de sacrifier les embryons entre le 21e et le 28e jour de développement.

Un pancréas de rat chez une souris

«Ces travaux représentent une étape importante vers la production au sein d’un animal d’organes humains en vue d’une greffe chez l’homme. Le premier organe à être ainsi produit sera sans doute le pancréas, car il a été montré en 2010 que cet organe peut être fabriqué dans des chimères inter-espèces entre rongeurs. Des cellules iPS de rat peuvent former un pancréas complet après injection dans des embryons de souris», commente le Pr John De Vos du département d’ingénierie cellulaire et tissulaire de l’hôpital Saint-Éloi (Montpellier).

L’objectif à long terme serait que des truies donnent naissance à des porcelets possédant un pancréas humain. Pour ce faire, les chercheurs entendent utiliser CRISPR-Cas9, outil efficace de modification du génome, pour neutraliser un gène indispensable au développement du pancréas porcin, et ainsi permettre la fabrication d’un pancréas humain.

La greffe d’un pancréas humain fabriqué par une chimère homme-porc pourrait être envisagée pour le traitement d’un diabète grave. Une telle greffe aurait l’avantage de ne pas nécessiter un traitement immunosuppresseur à vie, car les cellules humaines iPS utilisées proviendraient des propres cellules du patient. Ces recherches pourraient également être étendues à d’autres organes. Selon Swisstransplant, 1 480 malades étaient inscrits sur la liste d’attente d’une greffe d’organe fin 2016.

La création de chimères homme/animal rend poreuse la frontière entre l’être humain et toutes les autres espèces animales, ce qui soulève de sérieuses questions éthiques. Selon le Pr De Vos, plusieurs limites ne devront jamais être franchies. «La première concerne la migration de cellules humaines dans le cerveau de l’animal, car elle pourrait le doter de capacités humaines». Des moyens ont été imaginés pour éviter ce risque. Un gène essentiel au développement du système nerveux central pourrait être désactivé dans les cellules iPS injectées dans les embryons animaux.

Animaux présentant des signes extérieurs humains

Autre solution envisagée: ces cellules pluripotentes pourraient être déjà orientées pour ne donner naissance qu’à des cellules de l’appareil digestif ou cardiovasculaire, et donc en aucun cas à des neurones. Selon le Pr De Vos, «il conviendrait de déterminer un pourcentage de contribution humaine dans le cerveau animal qu’il ne faudrait jamais dépasser, en limitant par exemple la présence de neurones d’origine humaine à 1%».

«Il est une autre ligne rouge à ne jamais franchir: la production de gamètes humains par les organes reproducteurs des chimères homme-animal», ajoute le chercheur. Pas question donc d’imaginer des porcs qui produiraient du sperme humain susceptible, accidentellement, de féconder des ovules de truie. Enfin, les animaux présentant des signes extérieurs humains, tel un embryon porcin dont les extrémités ressembleraient à des mains ou à des pieds, devraient être sacrifiés avant leur naissance.

Reste à savoir si la société sera prête à se lancer dans de tels projets, aux énormes retombées médicales potentielles mais de nature par définition transgressive, et si les comités d’éthiques les autoriseront.