Dolly la brebis a peut-être été le clone le plus célèbre au monde, mais elle n’était pas la première. Le clonage crée une copie génétiquement identique d’un animal ou d’une plante. De nombreux animaux – dont des grenouilles, des souris, des moutons et des vaches – avaient été clonés avant Dolly. Les plantes sont souvent clonées – lorsque vous prenez une coupe, vous produisez un clone. Les jumeaux identiques humains sont également des clones.
Dolly n’était donc pas le premier clone, et elle ressemblait à n’importe quel autre mouton, alors pourquoi a-t-elle suscité tant d’excitation et d’inquiétude? Parce qu’elle a été le premier mammifère à être cloné à partir d’une cellule adulte, plutôt que d’un embryon. Il s’agissait d’une réalisation scientifique majeure, mais elle soulevait également des préoccupations éthiques.
Depuis 1996, date de la naissance de Dolly, d’autres moutons ont été clonés à partir de cellules adultes, tout comme des souris, des lapins, des chevaux et des ânes, des porcs, des chèvres et des bovins. En 2004, une souris a été clonée à l’aide d’un noyau provenant d’un neurone olfactif, montrant que le noyau donneur peut provenir d’un tissu du corps qui ne se divise normalement pas.
Comment Dolly a-t-elle été produite ?
Produire un clone animal à partir d’une cellule adulte est évidemment beaucoup plus complexe et difficile que de cultiver une plante à partir d’une bouture. Ainsi, lorsque des scientifiques travaillant à l’Institut Roslin en Écosse ont produit Dolly, le seul agneau né de 277 tentatives, c’était une nouvelle majeure dans le monde entier.
Pour produire Dolly, les scientifiques ont utilisé le noyau d’une cellule de pis d’un mouton blanc de Finn Dorset âgé de six ans. Le noyau contient presque tous les gènes de la cellule. Ils ont dû trouver un moyen de « reprogrammer » les cellules du pis – pour les maintenir en vie mais les empêcher de croître – ce qu’ils ont réussi en modifiant le milieu de croissance (la « soupe » dans laquelle les cellules étaient maintenues en vie). Ensuite, ils ont injecté la cellule dans un ovule non fécondé dont le noyau avait été retiré, et ont fait fusionner les cellules en utilisant des impulsions électriques. L’ovule non fécondé provient d’une brebis écossaise Blackface.
Lorsque les scientifiques avaient réussi à fusionner le noyau de la cellule de mouton blanc adulte avec l’ovule du mouton à face noire, ils devaient s’assurer que la cellule résultante deviendrait un embryon. Ils l’ont cultivée pendant six ou sept jours pour voir si elle se divisait et se développait normalement, avant de l’implanter dans une mère porteuse, une autre brebis écossaise à face noire. Dolly avait le visage blanc.
À partir de 277 fusions cellulaires, 29 embryons précoces se sont développés et ont été implantés chez 13 mères porteuses. Mais une seule grossesse est arrivée à terme, et le 6.6kg Finn Dorset lamb 6LLS (alias Dolly) est né après 148 jours.
Pourquoi les scientifiques s’intéressent-ils au clonage ?
La principale raison pour laquelle les scientifiques de Roslin voulaient pouvoir cloner des moutons et d’autres grands animaux était liée à leurs recherches visant à produire des médicaments dans le lait de ces animaux. Les chercheurs ont réussi à transférer des gènes humains produisant des protéines utiles aux moutons et aux vaches, afin qu’ils puissent produire, par exemple, l’agent de coagulation du sang facteur IX pour traiter l’hémophilie ou l’alpha-1-antitrypsine pour traiter la fibrose kystique et d’autres affections pulmonaires.
Des animaux clonés pourraient également être développés pour produire des anticorps humains contre les maladies infectieuses et même les cancers. Des gènes « étrangers » ont été transplantés dans des poissons zébrés, largement utilisés en laboratoire, et des embryons clonés à partir de ces poissons expriment la protéine étrangère. Si cette technique peut être appliquée aux cellules de mammifères et aux cellules cultivées pour produire des animaux clonés, celles-ci pourraient alors se reproduire de manière conventionnelle pour former des troupeaux d’animaux génétiquement modifiés produisant tous des médicaments dans leur lait.
D’autres raisons médicales et scientifiques justifient l’intérêt pour le clonage. Il est déjà utilisé aux côtés des techniques génétiques dans le développement d’organes animaux destinés à la transplantation chez l’homme (xénotransplantation). La combinaison de ces techniques génétiques avec le clonage de porcs (réalisé pour la première fois en mars 2000) permettrait d’obtenir un approvisionnement fiable en organes de donneurs appropriés. L’utilisation d’organes de porc a été entravée par la présence d’un sucre, alpha gal, sur les cellules de porc, mais en 2002, les scientifiques ont réussi à éliminer le gène qui le fabrique, et ces porcs « knockout » ont pu être élevés naturellement. Cependant, la transmission du virus suscite toujours des inquiétudes.
L’étude des clones animaux et des cellules clonées pourrait permettre de mieux comprendre le développement de l’embryon et le vieillissement et les maladies liées à l’âge. Les souris clonées deviennent obèses, avec des symptômes connexes tels qu’une augmentation des taux plasmatiques d’insuline et de leptine, bien que leur progéniture ne le soit pas et soit normale. Le clonage pourrait être utilisé pour créer de meilleurs modèles animaux de maladies, ce qui pourrait à son tour conduire à de nouveaux progrès dans la compréhension et le traitement de ces maladies. Il pourrait même améliorer la biodiversité en assurant la pérennité de races rares et d’espèces menacées.
Qu’est-il arrivé à Dolly?
Dolly, probablement le mouton le plus célèbre du monde, a vécu une existence choyée à l’Institut Roslin. Elle s’est accouplée et a produit une progéniture normale de la manière normale, montrant que de tels animaux clonés peuvent se reproduire. Née le 5 juillet 1996, elle a été euthanasiée le 14 février 2003, à l’âge de six ans et demi. Les moutons peuvent vivre jusqu’à l’âge de 11 ou 12 ans, mais Dolly souffrait d’arthrite dans une articulation de la jambe arrière et d’adénomatose pulmonaire des moutons, une tumeur pulmonaire induite par le virus à laquelle les moutons élevés à l’intérieur sont sujets. Le 2 février 2003, le premier mouton cloné d’Australie est décédé inopinément à l’âge de deux ans et 10 mois. La cause du décès était inconnue et la carcasse a été rapidement incinérée alors qu’elle se décomposait.
Les chromosomes de Dolly étaient un peu plus courts que ceux des autres moutons, mais à la plupart des autres égards, elle était la même que tous les autres moutons de son âge chronologique. Cependant, son vieillissement précoce peut refléter le fait qu’elle a été élevée à partir du noyau d’un mouton de 6 ans. L’étude de ses cellules a également révélé que la très petite quantité d’ADN à l’extérieur du noyau, dans les mitochondries des cellules, est héritée de l’ovule du donneur, et non du noyau du donneur comme le reste de son ADN. Elle n’est donc pas une copie complètement identique. Cette découverte pourrait être importante pour les maladies liées au sexe telles que l’hémophilie et certaines affections neuromusculaires, cérébrales et rénales qui sont transmises uniquement du côté maternel de la famille.
Amélioration de la technologie
Les scientifiques travaillent sur des moyens d’améliorer la technologie. Par exemple, lorsque deux embryons de souris clonés génétiquement identiques sont combinés, l’embryon global a plus de chances de survivre jusqu’à la naissance. Des améliorations dans le milieu de culture peuvent également aider.
Préoccupations éthiques et réglementation
La plupart des préoccupations éthiques concernant le clonage concernent la possibilité qu’il puisse être utilisé pour cloner des humains. Il y aurait d’énormes difficultés techniques. En l’état actuel de la technologie, il faudrait impliquer des femmes prêtes à donner peut-être des centaines d’ovules, des grossesses de substitution avec des taux élevés de fausses couches et de mortinaissance, et la possibilité de vieillissement prématuré et de taux élevés de cancer pour tous les enfants ainsi produits. Cependant, en 2004, des scientifiques sud-coréens ont annoncé avoir cloné 30 embryons humains, les avoir cultivés en laboratoire jusqu’à ce qu’ils soient une boule creuse de cellules et en avoir produit une lignée de cellules souches. D’autres discussions éthiques ont été soulevées en 2008 lorsque des scientifiques ont réussi à cloner des souris à partir de tissus congelés depuis 16 ans.
Aux États-Unis, le Président Clinton a demandé à la Commission Nationale de Bioéthique et au Congrès d’examiner les questions, et au Royaume-Uni, la Commission des Sciences et de la Technologie de la Chambre des communes, l’Autorité d’Embryologie et de Fécondation Humaines et la Commission consultative de Génétique Humaine ont toutes largement consulté et conseillé d’interdire le clonage humain. Le Conseil de l’Europe a interdit le clonage humain: en fait, la plupart des pays ont interdit l’utilisation du clonage pour produire des bébés humains (clonage reproductif humain). Cependant, il existe un aspect médical important de la technologie de clonage qui pourrait être appliqué aux humains, ce que les gens pourraient trouver moins répréhensible. Il s’agit du clonage thérapeutique (ou remplacement du noyau cellulaire) pour l’ingénierie tissulaire, dans lequel des tissus, plutôt qu’un bébé, sont créés.
Dans le clonage thérapeutique, des cellules individuelles seraient prélevées sur une personne et « reprogrammées » pour créer des cellules souches, qui ont le potentiel de se développer en n’importe quel type de cellule dans le corps. En cas de besoin, les cellules souches pourraient être décongelées et ensuite induites à se développer en types particuliers de cellules telles que les cellules cardiaques, hépatiques ou cérébrales qui pourraient être utilisées dans un traitement médical. La reprogrammation des cellules risque de s’avérer techniquement difficile.
Des recherches sur le clonage thérapeutique sont déjà menées chez l’animal, et des cellules souches ont été cultivées par cette méthode et transplantées dans l’animal donneur d’origine. Chez l’homme, cette technique révolutionnerait la transplantation de cellules et de tissus en tant que méthode de traitement des maladies. Cependant, c’est une science très nouvelle et a soulevé des préoccupations éthiques. Au Royaume-Uni, un groupe dirigé par le médecin en chef, le professeur Liam Donaldson, a recommandé que la recherche sur les embryons humains précoces soit autorisée. La Loi sur la fécondation humaine et l’embryologie a été modifiée en 2001 pour permettre l’utilisation d’embryons pour la recherche sur les cellules souches et, par conséquent, la HFEA a la responsabilité de réglementer toute la recherche sur les cellules souches embryonnaires au Royaume-Uni. Il existe un approvisionnement potentiel en embryons précoces car les patients soumis à une fécondation in vitro produisent généralement un surplus d’ovules fécondés.
En ce qui concerne le clonage d’animaux, tout clonage à des fins de recherche ou à des fins médicales au Royaume-Uni doit être approuvé par le Home Office en vertu des contrôles stricts de la Loi de 1986 sur les animaux (Procédures scientifiques). Cela garantit le bien-être des animaux tout en permettant la poursuite d’importantes recherches scientifiques et médicales.
Informations complémentaires
L’Institut Roslin possède de nombreuses informations sur les recherches qui ont conduit à Dolly et les études scientifiques de Dolly, ainsi que des liens vers de nombreux autres sites qui fournissent des informations utiles sur les aspects scientifiques et éthiques de cette recherche.
Le rapport du Groupe Consultatif d’Experts du Médecin en Chef sur le clonage Thérapeutique: Recherche sur les cellules souches: progrès médicaux avec responsabilité est disponible auprès du Ministère de la Santé du Royaume-Uni, Boîte postale 777, Londres SE1 6XH.
De plus amples informations sur le clonage thérapeutique et la recherche sur les cellules souches sont disponibles auprès du Medical Research Council.
Des caractéristiques illustrées intéressantes sur le clonage ont été publiées par Time, New Scientist. BBC News Online a un Q& Qu’est-ce que le clonage?
IMAGE © INSTITUT ROSLIN