LA TECHNIQUE DU CLONAGE THERAPEUTIQUE I.                        Transfert de noyaux a.                       L’apparition de la technique            En 1998, ce sont les américains James Thomson, Joseph Istkovitz-Eldor et l'israélien Benjamin Reubinoff qui ont découvert des cellules pluripotentes dans des embryons humains au stade de blastocyste (environ entre 5 et 7 jours de développement). Ces cellules, dites cellules ES (embryonnaires souches) ne sont pas différenciées et servent à former tous types de tissus de l'organisme. De plus, elles se multiplient facilement dans un milieu de culture adéquat.            Cette découverte a permit d’ouvrir la perspective de clonage thérapeutique. b.                  Le principe Déroulement d’un clonage thérapeutique par transfert de noyau            Le premier et plus ancien principe du clonage thérapeutique consiste à créer, en transférant le noyau d’une cellule du patient dans un ovocyte énuclée, un embryon afin d'en prélever les cellules ES. Elles sont alors différenciées de façon dirigée. Il n'y a plus alors qu'à remplacer les cellules défaillantes du malade par celles formées à partir des cellules ES, sans risque de rejet puisque les cellules auront été prélevées sur le « clone » du patient. c.                       L'obtention de l’embryon              On doit faire retrouver à la cellule donneuse son état d’embryon On dit que l’on va reprogrammer son noyau. Les changements observés dans le noyau inséré dans l’ovocyte après sa reprogrammation indiquent qu'il réagit avec le nouveau cytoplasme dans lequel il se trouve. En effet, une fois que le noyau se trouve dans l’ovocyte énucléé, sa taille augmente et son enveloppe se transforme. Les histones et les protéines qui causent le repliement de L' ADN changent de place dans la cellule et la transcription s’arrête. Les caractéristiques du noyau (c'est-à-dire le type de cellule dont il est issu et le stade du cycle cellulaire dans lesquels il est au moment du transfert) déterminent le déroulement de ces transformations, ainsi que les caractéristiques de l’ovocyte receveur.            On prend précisément les ovocytes au moment de la deuxième métaphase du cycle cellulaire : En effet, c’est pendant la deuxième métaphase que le patrimoine génétique est le plus proche de la membrane plasmique il est donc alors plus facile d’ôter le noyau à l’aide du matériel de micromanipulation. Matériel utilisé lors des manipulations   d.                   La différenciation des cellules ES            Les cellules de l’embryon cloné possèdent la même information génétique que les cellules du donneur. On arrête son développement lorsqu’il est devenu un blastocyste, pour récupérer les cellules ES. Cependant, comme il est interdit de cloner des embryons humains, on utilise des embryons de souris clonées et des embryons surnuméraires pour les recherches sur les cellules ES. Schéma d'un blastocyste Des lignées de cellules ES humaines            Les cellules ES sont prélevées dans la masse cellulaire interne du blastocyste. De ce fait, elles ne peuvent pas devenir un organisme complet, alors que le placenta nourrissant l'embryon et le protégeant de tout rejet immunitaire est formé par le trophectoderme*. Les cellules ES obtenues sont ensuite mises en culture, car elles sont immortelles (elles ont la faculté de se reproduire à l'infini comme les cellules cancéreuses). En cultivant les cellules ES dans des milieux de cultures adéquats, on peut obtenir ainsi des lignées de cellules souches embryonnaires, qui sont conservées dans des boîtes de pétri. En novembre 2007, des chercheurs de l'Institut André Lwoff, en partenariat avec le CNRS, ont obtenu la première lignée française de cellules souches embryonnaires humaines.            Les cellules souches embryonnaires peuvent devenir n’importe quel type de cellule. En théorie elles peuvent, en fonction du milieu de culture dans lequel on les fait se développer, de se différencier en tissus organique, en neurones, en tissus liquides... Elles peuvent donc devenir tout type d'organes et de tissus humains. d.                        Les limites de la technique du transfert de noyau            Tout d'abord, les essais chez les animaux ne sont pas concluants. En effets, seule une très faible proportion des clonages expérimentaux effectués sur des animaux ont pu être menés à terme. Selon les méthodes employées et les espèces, près de deux tiers des embryons clonés par transfert de noyau aboutissent, mais seulement un à quatre pour cent des embryons se développent à terme. A cela on peut ajouter que le taux est nul pour les primates. Etude statistique du nombre de clonages par transfert de noyau menée à terme entre 2002 et 2007            D'autre part, produire des tissus par clonage thérapeutique nécessite de mettre en culture des cellules embryonnaires, puis de leur donner un signal pour les pousser à se différencier. Or, la technique de différenciation est complexe et loin d'être maîtrisée.            Finalement, et certainement le plus problématique, la moindre erreur lors de la différenciation des cellules ES pourrait provoquer une tumeur, car, comme nous l’avons dis plus tôt, il y a une forte ressemblance entre les cellules cancéreuses et les cellules souches embryonnaires.   I.                        Les cellules IPS (induced pluripotent stem cells) a.                  L’apparition de la technique et son principe            Des scientifiques ont étudié ce qui distinguait les cellules souches embryonnaires des autres cellules. Après de nombreuses études Ils ont constaté qu'une vingtaine de gènes s'activaient ensemble durant les premiers jours de l'embryon, et s‘éteignaient ensuite au moment de leur spécialisation. Pour en savoir plus, des chercheurs japonais ont sélectionné quatre de ces gènes qui paraissaient jouer un rôle important, qu'ils ont ensuite inséré dans une cellule de souris. Après observation, ces gènes implantés ont déclenché l'activité des autres gènes qui ont engendré la reprogrammation des cellules. Ces cellules sont qualifiées d’IPS puisqu'elles peuvent devenir n’importe quel type de cellule d'une souris alors qu’elles avaient déjà été différenciées. Après un an de recherches deux laboratoires, un Américain et l’autre Japonais ont montré que cette méthode fonctionnait aussi sur les cellules humaines.            Cette nouvelle méthode d'obtention de cellules souches a révolutionné les méthodes utilisées par les Instituts de recherches sur les cellules souches et sur le clonage. En effet, depuis cette découverte, on a de moins en moins utilisé le clonage par transfert de noyau pour favoriser cette technique, évitant les risques liés à l’ovule énucléé et évitant certains problèmes éthiques. Déroulement d’un clonage thérapeutique à l’aide des cellules IPS b. Les limites de la technique d’utilisation des cellules IPS             Malgré les attraits positifs de cette technique de clonage, il y a aussi de nombreux inconvénients. En premier lieu, 20% des cellules réimplantées deviennent un cancer. Même si, de nos jours, les scientifiques ont les moyens de détruire le cancer dès sa formation, le clonage aurait néanmoins été inutile puisque les cellules auraient été détruites avec le cancer. De plus, même si les cellules IPS ressemblent beaucoup aux cellules ES, il reste tout de même près de mille gènes qui ne sont pas exprimées dans les cellules IPS qui le sont dans les cellules ES.            Malgré les nombreuses limites qui empêchent l’épanouissement total du clonage thérapeutique on y trouve nombreux usages non sans quelques risques.