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10 bizarreries de la science de la reproduction
Clonage. FIV. Cellules souches. Des siècles d'étude de l'œuf, de la cellule et de l'embryon ont conduit à des progrès étonnants qui profitent à l'humanité. Grâce à la science de la reproduction, les gens ont atteint des objectifs nobles, tels que la lutte contre l'infertilité, ainsi que des commodités banales, telles que l'amélioration du boeuf.
Mais les progrès de la science ont montré des tournants étranges et des résultats fantasques. Cela a également soulevé des questions éthiques troublantes. Voici 10 de ces bizarreries de la science de la reproduction.
10 Lassos Et Salamandres De Cheveux De Bébé
Le scientifique Hans Spemann a découvert que ses outils standard ne fonctionnaient pas bien chez ses sujets de test, des embryons de salamandre à un stade très précoce. Ils étaient trop glissants. Tout en tenant sa fille de neuf mois, Spemann avait une idée. Il coupa une mèche des cheveux de sa fille et retourna au laboratoire.
Avec ses petits noeuds de poils de bébé comme outils, il réalisa ses expériences. Dans une première expérience, il a divisé les embryons. Contre les théories typiques de l'époque, le résultat était des jumeaux artificiels indépendants et complètement formés de salamandres.
Dans une expérience ultérieure, il contraignit une cellule en forme d'haltère et poussa le noyau dans une section de la cellule. Lorsque le nœud coulant a été desserré, le noyau est revenu dans la partie de la cellule qui n’avait plus de noyau. Ensuite, cette partie de la cellule s'est divisée, constituant essentiellement un clone du côté développé de l'embryon.
Les résultats ont varié en fonction de l'endroit où il a coupé l'œuf et de la manière dont il l'a resserré. Si le nœud coulant coupe une partie de l'œuf, des jumeaux identiques se forment. Mais s'il coupe une autre partie, seule la moitié de l'embryon se développe correctement. L'autre moitié n'est devenue qu'un bloc de sang et de tripes.
S'il ne contracte que très peu l'œuf, une salamandre à deux têtes se forme. Les deux têtes se disputaient la nourriture pour le même corps et il les appelait «deux égotismes à la place d'un». Spemann a gardé ces salamandres monstrueuses au nom de la recherche.
9 clones d'urine
Dolly le mouton a été faite par transfert nucléaire. Dans cette technique, le noyau d'une cellule de mouton adulte était placé dans un ovule et finalement transféré dans un mouton pour se développer.
Le transfert nucléaire pourrait être utile pour la préservation des mammifères en voie de disparition. Cependant, la prise de cellules de donneur comporte certains risques car elle pourrait blesser accidentellement l'animal. Des chercheurs de l’Université de Yamanashi suggèrent un moyen simple de collecter diverses cellules du donneur sans blesser l’animal: il suffit d’utiliser l’urine. Plusieurs types de cellules peuvent être trouvés dans l'urine, telles que les cellules de la vessie et du rein, et ces cellules peuvent être cultivées en laboratoire après la collecte.
Généralement, l'urine n'est pas bonne pour la survie des cellules. D'une part, certains de ses ingrédients sont toxiques. Pour cette raison, on a pensé que même si les cellules vivantes pouvaient être extraites de l'urine, l'environnement affecterait la survie des cellules et l'intégrité du noyau.
Mais ce n'était pas un problème. Certains des clones d'urine ont survécu à un stade embryonnaire précoce et ont été transférés à des mères porteuses pour se développer. Quand ces clones d'urine ont mûri, ils avaient toujours une progéniture lorsqu'ils étaient élevés les uns avec les autres. Les tests des chercheurs sur la fertilité des clones suggèrent donc fortement que les cellules d'urine sont toujours bonnes pour le clonage.
Cependant, un problème existe toujours. La capacité de collecte des cellules dans l'urine d'animaux sauvages est limitée, en particulier dans des conditions de propreté.
8 FIV dans l'histoire
Avec la fécondation in vitro (FIV), les couples stériles ont la possibilité de contourner les limites de leur corps et d’avoir des enfants. Dans cette procédure, les gamètes sont placés dans un petit plat en verre où ils fusionnent pour former un zygote. Une fois que le zygote est devenu un embryon précoce, il est replacé dans le corps de la femme pour se développer. Aujourd'hui, la FIV est une procédure de routine (bien que coûteuse) et des millions de bébés en ont déjà fait.
Pourtant, il y a des décennies, cela était considéré comme contraire à l'éthique et impossible, et les scientifiques responsables du premier bébé FIV ont même été accusés de «jouer à Dieu». Le processus a certes été simplifié depuis.
À l'origine, la FIV était beaucoup plus exigeante et secrète. Le secret était nécessaire en raison de la controverse à l'époque. Les femmes devaient passer deux ou trois semaines à la clinique en tant que patientes hospitalisées, dans des bâtiments portables situés sur le terrain de la clinique. Ils ont dû collecter toute leur urine pendant le traitement, car c’était la seule façon pour les médecins de surveiller les taux d’hormones. Les patients devaient donner des échantillons toutes les trois heures, même la nuit.
À une certaine époque, les œufs devaient être collectés par le biais d’une intervention chirurgicale en trou de serrure, dans laquelle de petites incisions étaient pratiquées dans le corps. Maintenant, il existe une technique plus récente et plus sûre qui ne nécessite qu'une sédation légère. Avec cette nouvelle technique, les œufs peuvent être collectés en les aspirant avec une aiguille sous guidage échographique. L'ensemble du processus prend environ 30 minutes.
7 Anomalies de clonage
La brebis Dolly, réputée pour être le premier clone d'un mammifère adulte, est le seul succès d'une longue chaîne d'échecs. Des 277 clones fabriqués par les scientifiques qui l'ont créée, seule Dolly a survécu jusqu'à la naissance.
Les grossesses non suivies et les décès font partie de la reproduction. Les mortinaissances et les malformations congénitales peuvent survenir peu importe la façon dont l'animal est fabriqué. Cela étant dit, le clonage a une longue histoire de problèmes.
Certains foetus anormaux se développent à terme, entraînant des anomalies à la naissance. Le phénotype anormal le plus important de certains clones est le «syndrome des grosses progénitures». Les veaux ou agneaux atteints du syndrome des grosses progénitures ont une taille supérieure de 30 à 40% à la normale, ce qui rend les naissances difficiles. D'autres problèmes de santé incluent des défauts d'organes tels que le cerveau, le cœur et le foie.
Les clones de veau et d'agneau qui présentent des anomalies à la naissance peuvent avoir des problèmes de santé au cours des premiers mois de leur vie.Cependant, après six mois, leur apparence et leurs mesures de sang chez des animaux de même âge du même âge ne se distinguent plus.
Les effets négatifs du clonage sur le bien-être des animaux ont conduit le Parlement européen à interdire le clonage d'animaux d'élevage en 2015. Aux États-Unis, toutefois, le clonage de bovins se poursuit par centaines.
6 résurrection d'un steak
Le problème avec le clonage des vaches pour obtenir le meilleur bœuf est qu’il est impossible de déterminer si la viande est d’une qualité exceptionnelle sans tuer la vache. Heureusement, il existe un moyen de contourner ce problème: il suffit de cloner les steaks.
Seules 3 carcasses de vaches sur 10 000 sont éligibles pour la meilleure forme de steak à côtes levées, qui contient beaucoup de graisse dans ses fibres musculaires pour donner du goût mais très peu de la fine couche de graisse du dos que personne ne veut. Lorsqu'un scientifique de la West Texas A & M University (WTAMU) a vu passer deux de ses rares yeux côtelés, il a appelé Dean Hawkins, responsable du département de zootechnie de la même université.
Seulement un peu de viande était nécessaire pour faire pousser des cellules, prenez la
WTAMU a élevé les clones pour transmettre les gènes d'un excellent boeuf. Les 13 veaux des clones étaient les premiers bovins produits à partir de deux carcasses clonées. Sept de ces clones ont été abattus. Dans l'évaluation qui a suivi, les carcasses ont été classées nettement au-dessus de la moyenne de l'industrie.
5 ET et les vaches
Dans les années 1970, les éleveurs américains ont commencé à faire fi des limites de la nature avec une technique appelée transfert d'embryon (ET). Alors qu'une vache ne peut normalement porter qu'un seul embryon à la fois, les vaches traitées par thérapie extracellulaire produisent généralement six ou sept embryons utilisables. Certains peuvent même créer jusqu'à 80 à 90 embryons à la fois.
Ces embryons sont sortis à l'aide de tubes minces, puis placés dans des vaches de substitution en vue de leur gestation. Avec ET, les agriculteurs peuvent produire des dizaines de veaux par an à partir de vaches génétiquement supérieures sans que celles-ci ne doivent jamais mettre bas.
Avec ET, il y a un risque de consanguinité. Si les éleveurs choisissent de n'élever que les descendants d'une seule vache, cela pourrait réduire la diversité génétique du troupeau et le rendre plus vulnérable aux maladies. Paradoxalement, ET peut également aider la diversité génétique. L'USDA possède un stock d'embryons provenant de différentes races de bétail à Fort Collins, dans le Colorado.
4 Jumelage artificiel
D'une certaine manière, les clones sont très naturels. Lorsqu'un seul œuf fécondé se scinde en deux pour créer deux individus génétiquement identiques, il en résulte simplement des jumeaux identiques. Le moyen le plus simple de cloner un animal est de scinder un embryon au stade précoce, ce qui permet d'obtenir des jumeaux artificiels. Le processus de jumelage artificiel a été effectué de manière intensive chez les vaches, produisant des milliers de veaux.
La première expérience sur le jumelage artificiel a été réalisée par Hans Driesch en 1885. Driesch a secoué un conteneur contenant un embryon d'oursin à deux cellules, séparant les deux cellules. Les deux cellules se sont ensuite transformées en larves d’oursins de mer normales et saines. En 1902, Hans Spemann a fait la même chose chez les vertébrés, utilisant un nœud coulant pour séparer un embryon de salamandre.
En 2000, un singe rhésus appelé Tetra est devenu le premier primate cloné via un jumelage artificiel. Tetra a été fabriqué en scindant un embryon de huit cellules en quatre morceaux de deux cellules.
Même si la méthode était différente, Tetra ressemblait beaucoup à Dolly en ce sens qu'il a fallu beaucoup d'essais pour la faire. Les chercheurs ont créé 368 embryons en scindant 107 embryons en deux ou quatre pièces. Tous les embryons n'ont pas survécu. De toutes les mères porteuses, seule la mère porteuse de Tetra a eu une grossesse normale.
3 Dépistage d'embryons
Le diagnostic génétique préimplantatoire (DPI) est un type de dépistage des embryons qui aide les couples subissant une fécondation in vitro (FIV) à éviter la transmission de mutations susceptibles de provoquer une invalidité ou une maladie chez leurs enfants. En règle générale, le DPI implique de prendre une ou plusieurs cellules d’un embryon fabriqué avec une FIV et de tester ses séquences géniques et ses chromosomes. Habituellement, les embryons qui ne réussissent pas ces tests sont jetés.
Les cliniques de fertilité en Chine sont énormes et en croissance. La plus grande clinique a enregistré 41 000 procédures de FIV en 2016, ce qui représente environ un quart du nombre annuel des États-Unis. La croissance des procédures de DPI étant estimée entre 60 et 70% par an, il devrait rattraper son retard par habitant au cours des prochaines années.
Les efforts organisés pour se débarrasser des troubles et handicaps génétiques soulèvent des préoccupations éthiques. Certains craignent que les mesures prises pour éliminer les handicaps ne dévalorisent la vie de ceux qui les ont déjà. Le coût du DPI suscite également des préoccupations quant aux caractéristiques génétiques, ce qui élargit encore le fossé entre riches et pauvres. En Chine, cependant, la plupart des réflexions portent sur les avantages de la procédure.
Bien que les cliniques autorisées à pratiquer le DPI ne puissent l'utiliser que pour prévenir des maladies graves ou pour aider aux traitements de l'infertilité, certaines personnes en demandent davantage. Selon Sijia Lu, directeur technique de Yikon Genomics, certaines familles demandent à éliminer la mutation qui empêche de nombreux Asiatiques de traiter l'alcool, ce qui pourrait compromettre leur capacité à prendre part à des déjeuners d'affaires chinois souvent nourris à l'alcool. (L'entreprise dit non.)
2 embryons artificiels
Des scientifiques de l'Université de Cambridge ont affirmé avoir créé un embryon de souris artificielle à l'aide de deux types de cellules souches. Un type était des cellules souches embryonnaires, tandis que l'autre était un type qui fabrique normalement le placenta.
Les scientifiques ont mis le mélange de cellules souches sur un support tridimensionnel qui imitait le système de support cellulaire naturel et contribuait au développement des cellules en croissance. Quatre jours et demi plus tard, les cellules se sont développées de manière à ressembler à un embryon de souris normal.
L'auteur principal de l'étude, Magdalena Zernicka-Goetz, a confié à Reuters que ce processus permettrait aux gens d'étudier les événements clés de cette étape du développement humain sans avoir à travailler sur des embryons.Elle a ajouté que le fait de savoir comment le développement se produit normalement permettra aux gens de comprendre pourquoi cela se produit si souvent.
La proposition soulève des questions éthiques. Actuellement, les scientifiques ne peuvent utiliser que des embryons humains rejetés et ne peuvent les garder en vie que 14 jours après la fécondation.
1 Le conte de la souris princesse
En 2004, des scientifiques de l’Université d’agriculture de Tokyo ont réussi l’impossibilité de créer un conte de fée: une souris fabriquée sans père.
Bien que les cellules d'oeufs de mammifères puissent être artificiellement divisées, le foetus qui en résulte meurt toujours dans l'utérus. Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que cela a quelque chose à voir avec l'empreinte, un processus dans lequel certains gènes sont activés ou désactivés lors du développement de la gamète.
Les scientifiques ont contourné le problème en fusionnant un ovule immature, non encore gravé, avec un œuf mature. L'œuf immature provenait d'une souris génétiquement modifiée afin de ne pas posséder certains gènes supposés entraver le développement d'œufs non fécondés chez le fœtus.
Cette fin heureuse est venue avec son lot de luttes. Sur 457 fusions d'œufs, seules 371 ont survécu à un stade embryonnaire embryonnaire pour être placées dans des mères porteuses. Seulement 10 chiots de souris vivants sont nés et un seul a survécu jusqu'à l'âge adulte. Ce seul succès s'appelait Kaguya, d'après une princesse japonaise de conte de fées retrouvée bébé dans une souche de bambou.
Selon les scientifiques, il est prématuré d’appliquer cette méthode à l’homme, car elle nécessite beaucoup de travail et son taux d’échec est élevé. Cela impliquerait également de modifier génétiquement des œufs humains, ce qui est généralement considéré comme éthiquement inacceptable.