Le Japon utilise une technique inhabituelle pour produire des clones d’animaux

Le Japon Utilise Une Technique Inhabituelle Pour Produire Des Clones

Dans une expérience unique en son genre, des chercheurs japonais ont produit des clones de souris à l’aide d’une technique connue dans le monde entier sous le nom de lyophilisationqui en portugais est appelé lyophilisation ou lyophilisation – une technologie de séchage qui consiste à éliminer l’eau par sublimation.

Cette méthode a une grande variété d’applications, principalement dans l’industrie alimentaire et pharmaceutique, et c’est sur la base de ces résultats que les scientifiques japonais ont décidé de tester l’utilisation de la technique pour stocker des informations sur l’ADN et les cellules à des fins de clonage.

Selon un article paru ce mardi (5) dans le Communication Nature, qui décrit la recherche, le taux de réussite des cellules de lyophilisation n’est que de 0,2 %, ce qui indique qu’il reste encore un long chemin à parcourir avant d’en faire une stratégie standard de clonage et de stockage.

Le Japon utilise une technique inhabituelle pour produire des clones
Le diagramme montre le processus de clonage par lyophilisation étape par étape réalisé par des chercheurs au Japon. Image : S. Wakayama, D. Ito, E. Hayashi, T. Ishiuchi et T. Wakayama

« Le maintien de la biodiversité est une tâche essentielle, mais le stockage des cellules germinales en tant que ressources génétiques à l’aide d’azote liquide est difficile, coûteux et facilement perturbé lors de catastrophes », a déclaré l’auteur principal Sayaka Wakayama, chercheur à l’Université de Yamanashi. « Ici, nous montrons que les cellules somatiques congelées peuvent produire des clones sains et fertiles, ce qui suggère que cette technique peut être importante pour établir des solutions alternatives, moins chères et plus sûres pour les biobanques liquides sans azote. »

La lyophilisation est un processus doux mais intense. Imaginez geler quelque chose en plusieurs étapes jusqu’à ce qu’il atteigne environ -80 degrés Celsius (-112 degrés Fahrenheit), avant de le mettre dans une chambre à vide à haute pression.

Le processus gèle l’eau à -80°C sans que de gros cristaux de glace se forment pour perforer les parois cellulaires, tandis que la pression exercée par une chambre à vide transforme l’eau gelée en gaz, qui est ensuite expulsé. Cela se produit plusieurs fois jusqu’à ce que le résultat soit un produit léger et « croustillant », mais avec la majeure partie de sa structure intacte. Une fois que l’article congelé a atteint sa destination, il peut ensuite être réhydraté, en conservant de nombreuses propriétés identiques.

Selon Alerte scientifiquejusque-là, cette équipe de chercheurs avait déjà mené des expériences similaires avec uniquement le stockage de sperme congelé de souris (sans contrôle de température).

Dans le laboratoire terrestre, les cellules reproductrices ont été conservées pendant plus d’un an. Sur la Station spatiale internationale (ISS), ils ont réussi à rester plus de 5 ans. Les deux expériences ont produit une progéniture viable, mais le pourcentage de réussite n’a été obtenu qu’avec des cellules extraites d’animaux adultes.

« La lyophilisation peut être le meilleur moyen de préserver les ressources génétiques sur une longue période de manière sûre, peu coûteuse et indépendante du lieu », indique l’article. « Cependant, à ce jour, les seules cellules qui ont produit une progéniture après lyophilisation ont été des spermatozoïdes matures. La collecte de sperme de mâles infertiles et d’ovocytes/embryons de femelles fertiles est difficile.

Wakayama explique que pour cloner des animaux, vous avez besoin d’une cellule non reproductrice (appelée cellule somatique) avec tout l’ADN de l’animal. Ce paquet de noyau rempli d’ADN est ensuite inséré dans un ovule, ce qui peut démarrer le processus de développement d’un bébé.

Actuellement, les cellules somatiques et reproductrices – à des fins de biobanque ou à d’autres fins – sont stockées dans de l’azote liquide, qui peut être chauffé pour redonner vie aux cellules.

Cependant, les chercheurs ont voulu savoir comment cela fonctionnerait dans des cellules lyophilisées. Ils ont donc utilisé des cellules somatiques de souris (fibroblastes et cellules cumulus), les ont congelées et les ont conservées sous vide à -30 ° C pendant neuf mois.

En conséquence, les cellules sont mortes, avec des dommages importants à l’ADN, mais l’équipe a pu extraire ce qui restait de l’information génétique et l’insérer dans de nouvelles cellules, qui sont devenues des lignées cellulaires embryonnaires précoces.

Le Japon utilise une technique inhabituelle pour produire des clones
Le premier mammifère cloné au monde, Dolly a été euthanasié le 14 février 2003 en raison d’un problème pulmonaire incurable. Il est exposé dans un musée en Ecosse. Image : Jordan Grinnell –

Ces lignées cellulaires ont ensuite extrait leurs propres informations nucléaires et les ont insérées dans un nouvel embryon, qui a pu créer des souris clonées dans 0,2 % des essais. Cela place la méthode de lyophilisation en dessous du taux de réussite du clonage de la brebis Dolly, qui n’avait que 0,4 % de chances de réussir.

Parmi les embryons qui ont survécu, certains n’étaient pas des clones appropriés, porteurs d’anomalies épigénétiques dues à des dommages à l’ADN. Dans un cas intéressant, la lignée cellulaire a perdu son chromosome Y et a généré une femelle à partir d’un mâle, ce qui prouve qu’il reste encore beaucoup de recherches à faire pour affiner le processus.

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