Première naissance vivante d’un singe chimérique utilisant des lignées de cellules souches embryonnaires

Une équipe de chercheurs en Chine a rapporté pour la première fois la naissance vivante d’un singe contenant une forte proportion de cellules dérivées d’une lignée de cellules souches de singe. Ce singe « chimérique » est composé de cellules issues de deux embryons génétiquement distincts de la même espèce de singe. Cela a déjà été démontré chez des rats et des souris, mais jusqu’à présent, cela n’a pas été possible chez d’autres espèces, y compris les primates non humains. Les détails de la recherche sont rapportés le 9 novembre dans la revue Cellule.

“Il s’agit d’un objectif recherché depuis longtemps dans ce domaine”, déclare l’auteur principal Zhen Liu de l’Académie chinoise des sciences (CAS). “Cette recherche a non seulement des implications pour la compréhension de la pluripotence naïve chez d’autres primates, y compris les humains, mais elle a également des implications pratiques pertinentes pour le génie génétique et la conservation des espèces. Plus précisément, ces travaux pourraient nous aider à générer des modèles de singes plus précis pour étudier les maladies neurologiques comme ainsi que pour d’autres études en biomédecine.

Les singes utilisés dans l’étude étaient des singes cynomolgus, également connus sous le nom de macaques crabiers ou macaques à longue queue, un primate commun dans la recherche biomédicale. Les enquêteurs ont d’abord établi neuf lignées de cellules souches à l’aide de cellules prélevées sur des embryons de blastocystes âgés de sept jours. Ils ont ensuite placé les lignées cellulaires en culture pour leur donner une capacité accrue à se différencier en différents types de cellules.

Ils ont effectué un certain nombre de tests différents sur les cellules pour confirmer qu’elles étaient pluripotentes, c’est-à-dire qu’elles avaient la capacité de se différencier en tous les types de cellules nécessaires pour créer un animal vivant. Les cellules souches ont également été marquées avec une protéine fluorescente verte afin que les chercheurs puissent déterminer quels tissus étaient issus des cellules souches chez les animaux qui se sont développés et ont survécu.

En fin de compte, ils ont sélectionné un sous-ensemble particulier de cellules souches à injecter dans les premiers embryons de morula de singe (embryons âgés de quatre à cinq jours). Les embryons ont été implantés dans des macaques femelles, donnant lieu à 12 grossesses et six naissances vivantes.

L’analyse a confirmé qu’un singe né vivant et un fœtus qui a fait une fausse couche étaient essentiellement chimériques, contenant des cellules issues de cellules souches dans tout leur corps. Tous deux étaient des hommes. Les enquêteurs ont utilisé le marqueur protéique fluorescent vert pour déterminer quels tissus contenaient des cellules dérivées des cellules souches injectées. Ils ont également utilisé le séquençage génétique et d’autres tests pour confirmer la présence de tissus dérivés de cellules souches dans différents organes.

Les types de tissus testés contenant des cellules dérivées de cellules souches comprenaient le cerveau, le cœur, les reins, le foie et le tractus gastro-intestinal. Chez le singe vivant, la contribution des cellules souches dans les différents types de tissus variait entre 21 % et 92 %, avec une moyenne de 67 % sur les 26 types de tissus différents testés. Les chiffres étaient inférieurs chez le fœtus de singe.

Chez les deux animaux, ils ont également confirmé la présence de cellules dérivées de cellules souches dans les testicules et dans des cellules qui finissent par se transformer en spermatozoïdes.

“Dans cette étude, nous avons fourni des preuves solides que les cellules souches pluripotentes naïves de singes possèdent la capacité de se différencier in vivo en tous les différents tissus composant le corps d’un singe”, explique l’auteur co-correspondant Miguel Esteban de BGI Research et CAS. “Cette étude approfondit notre compréhension du potentiel de développement des cellules souches pluripotentes chez les espèces de primates.”

“Ce travail nous aide à mieux comprendre la pluripotence naïve dans les cellules de primates”, ajoute l’auteur co-correspondant Qiang Sun de CAS. “À l’avenir, nous essaierons d’augmenter l’efficacité de cette méthode de génération de singes chimériques en optimisant les conditions de culture des cellules souches, les cultures des blastocystes où les cellules souches sont insérées, ou les deux.”

Les enquêteurs prévoient également d’explorer davantage les mécanismes qui sont à la base de la survie des embryons chez les animaux hôtes, ce qui, selon eux, contribuera à améliorer l’efficacité de la génération de chimères.