Attempts through somatic cell nuclear transfer to expand wild populations that have shrunk to critical numbers is a logical extension of the successful cloning of mammals. However, although the first mammal was cloned 10 years ago, nuclear reprogramming remains phenomenological, with abnormal gene expression and epigenetic deregulation being associated with the cloning process. In addition, although cloning of wild animals using host oocytes from different species has been successful, little is known about the implication of partial or total mitochondrial DNA heteroplasmy in cloned embryos, fetuses and offspring. Finally, there is a need for suitable foster mothers for inter–intra specific cloned embryos. Considering these issues, the limited success achieved in cloning endangered animals is not surprising. However, optimism comes from the rapid gain in the understanding of the molecular clues underlying nuclear reprogramming. If it is possible to achieve a controlled reversal of the differentiated state of a cell then it is probable that other issues that impair the cloning of endangered animals, such as the inter-intra species oocyte or womb donor, will be overcome in the medium term.
Titre de la review
clonage de Mammifères en danger de disparition : des progrès ?
clonage de Mammifères en danger de disparition : des progrès ?
Résumé de la review
Cette revue a pour but de mettre en évidence différents problèmes d'ordre méthodologique qui entravent les progrès dans le clonage d'animaux en voie de disparition.
L'un des premiers problème est le manque de connaissances concernant la biologie et la physiologie reproductive de nombreuses espèces. De ce fait, les rares cas de clonage réussis concernent des espèces proches d'espèces domestiques, dont la reproduction est bien connue.
La principale méthode utilisée pour cloner des mammifères est la méthode de transfert de noyau de cellules somatiques (SCNT pour "Somatic Cell Nuclear Transfer"), qui consiste à transférer le noyau d'une cellule somatique de l'espèce que l'on veut cloner dans un oocyte d'une espèce hôte, les deux espèces devant être proches. Dans ce cas, le noyau transféré doit subir une reprogrammation, c'est à dire une réinitialisation des patterns de méthylation des chromosomes, afin que la mémoire cellulaire soit effacée et que le noyau redevienne totipotent. Cependant dans de nombreux cas de clonage la reprogrammation du noyau ne fonctionne pas de manière normale, ce qui mène à des problèmes de développement du fœtus.
Un autre problème inhérent à la méthode SCNT est le fait qu'au cours du développement, les mitochondries de l'espèce donneuse de noyau sont éliminées, le seul ADN mitochondrial qui s'exprime étant celui de l'espèce donneuse d'oocytes. Des incompatibilités entre le génome nucléaire et le génome mitochondrial peuvent apparaître, résultant en des problèmes de respiration. Il apparaît alors important d'utiliser les oocytes d'une espèce très proche phylogénétiquement de l'espèce que l'on veut cloner, ce qui peut être un problème dans le cas ou il n'y a aucune espèce suffisamment proche que l'on puisse élever en captivité afin de collecter un grand nombre d'oocytes. Dans certains cas, il est également compliqué de trouver des mères porteuses pour les embryons clonés, et les incompatibilités entre la mère et l'embryon peuvent s'avérer encore plus importantes que les incompatibilités noyau/mitochondrie.
Une solution pour parer aux incompatibilités entre l'embryon et la mère porteuse serait de transférer la masse cellulaire interne du blastocyste (stade embryonnaire précoce) cloné pour la transférer dans un blastocyste (provenant de l'espèce de la mère porteuse) auparavant dépourvu de sa masse cellulaire interne. Dans un précédent article, les auteurs de cette review ont démontré que cette méthode est applicable sur des grands mammifères, et permet d'obtenir des embryons au développement normal. Cette méthode est intéressante puisqu'elle permet d'élargir le spectre de mères porteuses possibles en réduisant les incompatibilités entre celles-ci et les embryons.
En conclusion, il semble difficile dans l'état actuel des choses de considérer le clonage comme une méthode pertinente en biologie de la conservation. Les mécanismes biologiques et moléculaires impliqués (par exemple la reprogrammation nucléaire) sont trop peu connus, et d'autres problèmes, comme la disponibilité en mères porteuses, semblent difficiles à régler. Cependant, de récents progrès dans ces domaines laissent de l'espoir quand à l'avenir du "clonage conservatif".
Cette revue a pour but de mettre en évidence différents problèmes d'ordre méthodologique qui entravent les progrès dans le clonage d'animaux en voie de disparition.
L'un des premiers problème est le manque de connaissances concernant la biologie et la physiologie reproductive de nombreuses espèces. De ce fait, les rares cas de clonage réussis concernent des espèces proches d'espèces domestiques, dont la reproduction est bien connue.
La principale méthode utilisée pour cloner des mammifères est la méthode de transfert de noyau de cellules somatiques (SCNT pour "Somatic Cell Nuclear Transfer"), qui consiste à transférer le noyau d'une cellule somatique de l'espèce que l'on veut cloner dans un oocyte d'une espèce hôte, les deux espèces devant être proches. Dans ce cas, le noyau transféré doit subir une reprogrammation, c'est à dire une réinitialisation des patterns de méthylation des chromosomes, afin que la mémoire cellulaire soit effacée et que le noyau redevienne totipotent. Cependant dans de nombreux cas de clonage la reprogrammation du noyau ne fonctionne pas de manière normale, ce qui mène à des problèmes de développement du fœtus.
Un autre problème inhérent à la méthode SCNT est le fait qu'au cours du développement, les mitochondries de l'espèce donneuse de noyau sont éliminées, le seul ADN mitochondrial qui s'exprime étant celui de l'espèce donneuse d'oocytes. Des incompatibilités entre le génome nucléaire et le génome mitochondrial peuvent apparaître, résultant en des problèmes de respiration. Il apparaît alors important d'utiliser les oocytes d'une espèce très proche phylogénétiquement de l'espèce que l'on veut cloner, ce qui peut être un problème dans le cas ou il n'y a aucune espèce suffisamment proche que l'on puisse élever en captivité afin de collecter un grand nombre d'oocytes. Dans certains cas, il est également compliqué de trouver des mères porteuses pour les embryons clonés, et les incompatibilités entre la mère et l'embryon peuvent s'avérer encore plus importantes que les incompatibilités noyau/mitochondrie.
Une solution pour parer aux incompatibilités entre l'embryon et la mère porteuse serait de transférer la masse cellulaire interne du blastocyste (stade embryonnaire précoce) cloné pour la transférer dans un blastocyste (provenant de l'espèce de la mère porteuse) auparavant dépourvu de sa masse cellulaire interne. Dans un précédent article, les auteurs de cette review ont démontré que cette méthode est applicable sur des grands mammifères, et permet d'obtenir des embryons au développement normal. Cette méthode est intéressante puisqu'elle permet d'élargir le spectre de mères porteuses possibles en réduisant les incompatibilités entre celles-ci et les embryons.
En conclusion, il semble difficile dans l'état actuel des choses de considérer le clonage comme une méthode pertinente en biologie de la conservation. Les mécanismes biologiques et moléculaires impliqués (par exemple la reprogrammation nucléaire) sont trop peu connus, et d'autres problèmes, comme la disponibilité en mères porteuses, semblent difficiles à régler. Cependant, de récents progrès dans ces domaines laissent de l'espoir quand à l'avenir du "clonage conservatif".
Ce que cette review apporte au débat
Cette review apporte des arguments d'ordre méthodologiques contre l'utilisation des techniques de clonage comme stratégie de conservation. Cependant ces arguments ne sont pas catégoriques puisque des avancées scientifiques dans le domaine du clonage pourraient permettre, dans le futur, d'envisager le clonage comme un moyen de conserver les espèces.
Cette review apporte des arguments d'ordre méthodologiques contre l'utilisation des techniques de clonage comme stratégie de conservation. Cependant ces arguments ne sont pas catégoriques puisque des avancées scientifiques dans le domaine du clonage pourraient permettre, dans le futur, d'envisager le clonage comme un moyen de conserver les espèces.
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