Laboratoire de Génétique Cellulaire UMR Juin /41

Transcription

1 Joël Gellin Laboratoire de Génétique Cellulaire UMR Juin /41

2 Gamètes Ovocyte 12 Juin 2008 Spermatozoïde Zygote,Oeuf Foetus Masse cellulaire interne Blastocyste Implantation trophectoderme 2/41

3 1952 Embryologie Zygote grenouille Ovocyte grenouille énucléation Cellule Morula isolée Stade Morula 12 Juin 2008 Zygote reconstitué 3/41

4 Zygote? Ovocyte énucléé bovin 12 Juin 2008 Zygote reconstitué 4/41

5 Adulte Ovocyte ovin Ovocyte énucléé noyau Culture de cellules (cellules somatiques) Zygote reconstitué 1997 Dolly! 2 Juin /41

6 Clonage: Une technologie difficile 2 Juin /41

7 Définitions Clonage: désigne la technique de transfert de noyau somatique (dans un ovule énucléé) qui permet de reproduire des mammifères de façon asexuée Un clone est un animal né par reproduction asexuée après transfert de noyaux somatiques Les animaux clonés sont des F0. Ils ont des descendants F1 2 Juin /41

8 C est quoi un clone? Les clones sont, par définition, issus du même génotype. Pourraient être considérés comme génétiquement semblables : Les clones ne sont pas, a priori, issus d un organisme génétiquement modifié Les clones ne sont pas des animaux transgéniques 2 Juin /41

9 Définitions essentielles Gamètes Spermatozoïde Ovocyte Cellule totipotente peut produire un individu entier Zygote,Oeuf 2 Juin /41

10 Définitions essentielles Masse cellulaire interne Trophectoderme Cellule pluripotente Peut produire toutes les cellules de l organisme prolifération illimitée in vitro, une seule cellule peut donner une lignée (clonabilité) Cellules ES embryonic stem cells 2 Juin /41

11 Définitions essentielles Foetus Cellule multipotente peut produire plusieurs types cellulaires cellules fœtales, sang de cordon ombilical 2 Juin /41

12 Définitions essentielles Cellule progénitrice peut donner un lignée somatique cellules différenciées 2 Juin /41

13 Cellule totipotente Cellule pluripotente Cellule multipotente? Cellule progénitrice Cellule différenciée 2 Juin /41

14 Dédifférencier: Totipotence 1 > Transfert nucléaire: "rendement" très faible. Les clones sont souvent anormaux. Cellules somatiques Noyau Ovocyte Ovocyte énucléé Zygote reconstitué Clone 2 Juin /41

15 Dédifférencier: pluripotence/multipotence > Infection virale Cellules 2n Vecteurs rétroviraux mutations et tumeurs > Cellules souches adultes? 2 Juin /41

16 Rendement du clonage et génétique? Rendement très faible Le retour d un noyau somatique à l état totipotent est encore peu (pas) expliqué, souvent incomplet (anomalies multiples) Ce retour dépend de son génotype Et/ou de ses interactions précoces avec son microenvironnement (?) 2 Juin /41

17 Heyman et al., Biol. Reprod Juin /41

18 donor cell line nb blast blast (%) transplanted D21 D35 calving % (n=201) % 55% 21.8% (n=24) ,7% (n= 386) % 30.1% 6.4% (n=13) % (n=127) % 32.5% 2.3% (n=3) Heyman et al., Juin /41

19 les enjeux du clonage à l'inra Production de connaissances fondamentales INRA et clonage Domaine agronomique Domaine biomédical Analyse des risques 2 Juin /41

20 Enjeux du clonage dans un cadre international Utilisation des animaux clonés dans des schémas de sélection Utilisation des animaux F1 (à partir de F0 clonés) dans l alimentation Sauvegarde (sauvetage) d espèces 2 Juin /41

21 Clonage et société Il ne suffit pas d innover, il faut évaluer L évaluation n'est pas que technique L'évaluation éthique est nécessaire 2 Juin /41

22 Avis du COMEPRA Comité d Éthique et de Précaution de la Recherche Agronomique Progrès des connaissances est un bien, une valeur, intrinsèque Il est donc légitime de procéder au clonage pour la recherche scientifique 2 Juin /41

23 Valeur intrinsèque Suppose qu il y ait obligation de la respecter et donc que cette valeur ne soit pas mise en balance avec d autres considérations Il peut y avoir dilemme mais pas de transaction La souffrance animale est prise en compte. Les animaux sont des êtres sensibles, nous avons le devoir de limiter les souffrances qu on leur inflige 2 Juin /41

24 Progrès des connaissances est un bien intrinsèque! Cas du haut de la courbe de rendements décroissants Progrès effort 2 Juin /41

25 Progrès?? effort 2 Juin /41

26 Procréation contre nature Une indétermination éthique dont la science est à l origine Nous sommes soucieux de faire bon usage des nouvelles possibilités techniques: apparition d une éthique procédurale et consensuelle En quoi la situation nouvelle retentit ou peut retentir sur l existence humaine dans sa destinée? Transgression, la nature comme miroir du créateur, la sagesse du monde 2 Juin /41

27 La pente glissante Le développement technoscientifique échappe-t-il à tout contrôle? La loi de Gabor : Tout ce qui est techniquement possible se réalisera 2 Juin /41

28 Positions institutionnelles Évaluation des produits clonés dans l alimentation humaine FDA: Food and Drogs Administration EFSA: European food and Safety Agency CNA: comité National de l Alimentation position INRA 2 Juin /41

29 Thérapie chez l'homme 2 Juin /41

30 Obtention des cellules ES en culture Masse cellulaire interne Trophectoderme Souris gestante Blastocyste Mise en culture Cellules ES embryonic stem cells Groupe de cellules ES 2 Juin /41

31 12 Juin 2008 Cellules ES Thérapie cellulaire Cellules de... 31/41

32 Alternative Cellules souches adultes? Thérapie cellulaire Cellules pluripotentes multipotentes Cellules adultes (somatiques) 12 Juin 2008 Cellules de... 32/41

33 Gamètes Ovocyte Spermatozoïde Zygote,Oeuf 12 Juin 2008 Masse cellulaire interne Foetus ~ 100 cellules J 5-7 Blastocyste Implantation à 9 Jours Embryon 33/41

34 2 Juin /41

35 Travaux scientifiques sur des embryons Fécondation assistée Embryons «surnuméraires» 12 Juin 2008 Blastocystes de 7 Jours Thérapie Etablissement de nombreuses lignées de cellules «souches» Contrôle histocompatibilité? 35/41

36 5 Personnes malades Clonage thérapeutique 1 2 Cellule somatique 3 Ovule Zygote reconstitué 12 Juin noyau Cellules de... Blastocyste stade «5 Jours» 36/41

37 Thérapie par transplantation nucléaire... 5 Personnes malades 1 2 Cellule somatique 3 Ovule Zygote reconstitué 12 Juin noyau Cellules de... Blastocyste stade «5 Jours» 37/41

38 Atlan Le Monde 2004 Cellule somatique Malade Noyau Ovocytes de lapin Impossibilité du clonage reproducteur Cellules ES Thérapie '"unités de transferts nucléaires«("nuclear transfer units") "blastocystes de transferts nucléaires" ("nuclear transfer units of the blastocyst stage"), "unités embryoïdes" ou "pseudo-embryons". 12 Juin /41

39 Thérapie par transplantation nucléaire... Cellule somatique noyau Ovule Zygote reconstitué 12 Juin 2008 Cellules de... Blastocyste stade «5 Jours» 39/41

40 Travaux préliminaires chez la souris 12 Juin 2008 Cellules ES Cellules germinales primordiales Ovocyte 40/41

41 12 Juin 2008 Cellules ES Laboratoire Cellules ES Thérapie Ovocytes 41/41

42 2 Juin /41

43 2 Juin /41

44 2 Juin /41

45 2 Juin /41

46 Malade Cellules ES de Laboratoire Cellule somatique Cellules germinales primordiales 12 Juin 2008 Zygote reconstitué Ovocyte Cellules ES Thérapie 46/41

47 IVF f-esc-tetraploid NT-ESC-tetraploid NT Enucleated oocyte 2N 2N 2N donor cell culture electrofusion electrofusion culture 4N 2N 4N 2N Injection of f-esc Injection of NT-ESC 2N 2N 2N 4N 2N 4N 2N 2N 50-60% 20-30% 20-30% 1-2% Jouneau et al. Development 2006 Yang et al Nature Genetics, 2007 and data JP Renard et al) 2 Juin /41