Le 22 février 1997, le monde a appris l'existence de Dolly le mouton - le premier animal à sang chaud cloné à l'aide d'une cellule somatique conventionnelle. Comment la technologie audacieuse a été développée et si elle a un avenir.
À l'ère des technologies en développement rapide, la question du clonage - la reproduction d'individus génétiquement identiques à l'organisme parent - devient véritablement aiguë et controversée. Mais parler du clonage comme quelque chose de fondamentalement nouveau et non naturel est faux. Dans la nature, la reproduction par la reproduction d'individus génétiquement identiques est un phénomène très courant. Les bactéries se divisent simplement en deux, les champignons, les algues et certains autres organismes se reproduisent par des spores, et certains insectes et même vertébrés peuvent se développer sans la participation de cellules germinales mâles, uniquement avec l'aide de femelles. Dans tous ces cas, l'organisme enfant est un clone du parent. Pas contourné le processus du clonage naturel et des humains: des jumeaux identiques ont exactement les mêmes ensembles de gènes.
Les scientifiques ont décidé de reproduire seuls ce processus. Bien sûr, il ne s'agissait pas de créer une armée de clones, mais d'élever des animaux et des plantes avec certaines qualités utiles. L'agriculture, l'industrie légère, la médecine se développeraient plus rapidement si le clonage était mis en place. Les plantes elles-mêmes reproduisent parfaitement leurs copies, l'homme ne peut que contrôler le processus, mais la question de la reproduction fidèle des animaux est longtemps restée très problématique.
La cellule qui donne la vie
La réponse a été trouvée plus près du milieu du siècle dernier. Les scientifiques ont décidé que pour le clonage, vous devez prendre un zygote (œuf fécondé) d'un animal, en retirer le matériel génétique et insérer le noyau d'une cellule somatique (non reproductrice) d'un autre animal. Lors de la reproduction sexuée naturelle, l'organisme fille reçoit un seul ensemble de gènes de la cellule germinale du père et le même de l'œuf. Un clone au moment de sa création reçoit également un double ensemble de gènes, mais uniquement d'un parent. Certes, l'organisme résultant ne sera pas une copie génétique complète: dans chaque génome, il y a un certain nombre de mutations aléatoires qui ne coïncident pas même dans les clones.
Mais les mutations ne sont pas le principal problème auquel les scientifiques ont été confrontés au milieu du XXe siècle. Le fait est que toute cellule du corps, à l'exception de la cellule reproductrice, est somatique, et toute cellule du corps a sa propre différenciation. En d'autres termes, dans chaque cellule, seuls les gènes nécessaires à l'accomplissement de "tâches officielles" différentes pour chaque organe fonctionnent. Les chercheurs craignaient qu'en transplantant un tel matériel génétique spécialisé dans le zygote, ils ne créent un clone non viable. Ces doutes ont été dissipés par John Gurdon, après qu'en 1962 il a pu cloner une grenouille de la manière décrite.
Biologiste John Gurdon
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Certes, certains scientifiques ont considéré que l'expérience n'était pas entièrement propre, car Gurdon utilisait des cellules de têtard. Huit ans plus tard, en 1970, il a pu refaire la même expérience, mais avec des cellules adultes. Les clones ont survécu. Ainsi, les scientifiques ont fait une découverte déterminante dans le domaine du clonage: des cellules somatiques spécialisées peuvent donner vie à un nouvel organisme.
Souris et trois moutons
La voie a donc été ouverte au clonage des mammifères. Cependant, tout ne s'est pas si bien déroulé ici: pendant de nombreuses années, des chercheurs de différents pays n'ont pas pu répéter l'expérience de Gurdon sur des animaux plus complexes. Puis ils ont décidé de simplifier leur tâche: ils n'ont pas placé le noyau d'une cellule somatique dans le zygote, mais une cellule embryonnaire. Des scientifiques de deux pays ont obtenu du succès ici: les généticiens soviétiques ont créé la souris Masha et les Britanniques - les moutons Megan et Morag.
Alors pourquoi ne pas créer un clone à l'aide de cellules somatiques? Après les premières expériences ratées, les scientifiques ont décidé qu'il était tout simplement impossible de mener une telle expérience avec des mammifères, cette opinion a régné dans le monde scientifique presque jusqu'à la fin du 20e siècle. Et puis Dolly est apparu à l'Université de Rosslyn (Grande-Bretagne) - le premier mammifère obtenu à la suite de la fusion d'un œuf et d'une cellule somatique spécialisée. Alors qu'est-ce que le groupe de Jan Wilmuth a changé dans l'expérience pour que Dolly puisse naître?
Embryologue Ian Wilmut
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Les chercheurs ont beaucoup changé la technologie: au lieu d'un zygote, ils ont utilisé un œuf non fécondé.
Mais même ces changements n'ont pas conduit le groupe à un succès absolu. Dolly a émergé de l'un des 277 œufs; 28 de ses jumeaux ont réussi à se développer en embryons, et elle seule est née. Il est peu probable qu'une telle technologie puisse être qualifiée de réussie et mise en service, mais à la fin des années 1990, ce n'était pas ce que pensaient les scientifiques. L'essentiel était de prouver que les mammifères peuvent être clonés à l'aide d'une cellule somatique. De ce point de vue, l'apparition de Dolly a été un énorme succès.
Numéro d'identification 6LL3
Le mouton est né le 5 juillet 1996 sous le nom (plus précisément, numéro) 6LL3. L'idée de donner le nom de Dolly au premier clone de mammifère est venue à l'esprit des agriculteurs qui s'occupaient de la mère porteuse du mouton (sa vraie mère était décédée trois ans plus tôt; le matériel génétique utilisé était congelé et soigneusement conservé jusqu'à des temps meilleurs).
Ils ont trouvé drôle que 6LL3 émerge d'une cage prélevée sur un pis, alors ils ont donné au mouton le nom de la chanteuse country Dolly Parton, qui devait en partie sa renommée à son grand buste.
Les moutons ont vécu six ans et ont donné naissance à six agneaux. Certes, six ans ne suffisent pas pour les moutons, qui meurent généralement entre 10 et 12 ans, mais selon la version officielle, la mort de Dolly n'a rien à voir avec les conséquences du clonage: pendant deux ans, le mouton a souffert d'arthrite, et à la fin de sa vie, il a également attrapé virus pulmonaire sévère. Le 14 février 2003, l'un des animaux les plus célèbres a été euthanasié.
Rêves de Jurassic Park
Mais Dolly n'est pas devenue célèbre tout de suite: le monde n'a découvert son existence que sept mois après sa naissance, le 22 février 1997. Pendant tout ce temps, les scientifiques recevaient un brevet pour une technique de transfert de noyau, ils ne pouvaient donc pas annoncer leur incroyable succès dans la presse. Mais les sœurs jumelles de Dolly sont apparues. En 2016, 13 d'entre eux ont déjà atteint un âge respectable de sept à neuf ans. La technologie, qui au départ n'était pas très efficace, a été affinée, ce qui a permis de mener des expériences sur d'autres animaux domestiques.
L'un des principaux objectifs que les scientifiques poursuivent actuellement est la «renaissance» d'espèces éteintes. Les pionniers dans ce domaine étaient des chercheurs espagnols: en 2009, ils ont cloné une chèvre des Pyrénées, qui a disparu de la surface de la terre neuf ans plus tôt. Les scientifiques ont eu de la chance: au Centre de recherche pour l'agriculture et la technologie d'Aragon, le matériel génétique de l'animal a été préservé, qui a été utilisé pour le clonage. Le succès de Dolly le mouton n'a cependant pas pu être répété: le clone est mort 7 minutes après la naissance en raison d'une anomalie pulmonaire congénitale.
De nombreux scientifiques pensent qu'il est trop tôt pour parler du clonage d'espèces éteintes. Premièrement, même s'il est possible d'isoler l'ADN d'un animal éteint des restes, on ne sait pas quoi faire de l'œuf. Le groupe d'Oxford tente de résoudre ce problème avec un ovule apparenté. Les chercheurs travaillent sur la résurrection de l'oiseau Dodo, disparu à la fin du 17e siècle. Ils ont découvert que le parent le plus proche de ce grand oiseau incapable de voler est un pigeon, et plus précisément le pigeon couronne Victoria, ou pigeon à bec de scie. La cohérence de la théorie d'Oxford reste à voir.
Deuxièmement, on ne sait pas comment les organismes éteints réagiront aux conditions environnementales modifiées. Les sceptiques pensent que les organismes des clones ne pourront même pas s'adapter à la composition moderne de l'atmosphère et mourront.
Mais de telles inquiétudes ne devraient pas arrêter les scientifiques. La communauté scientifique ne peut pas dire avec certitude comment les cellules somatiques spécialisées deviennent des cellules vitales, ni pourquoi un œuf devrait être utilisé pour le clonage plutôt que pour un zygote. Anticiper la réaction de la nature à la reproduction d'espèces éteintes est une tâche ingrate. Nul doute qu'il vaut la peine de renoncer à essayer.
Yulia Popova