Reproductive cloning, or the production of offspring by nuclear transfer, is often regarded as having potential for conserving endangered species of wildlife. Currently, however, low success rates for reproductive cloning limit the practical application of this technique to experimental use and proof of principle investigations. In this review, we consider how cloning may contribute to wildlife conservation strategies. The cloning of endangered mammals presents practical problems, many of which stem from the paucity of knowledge about their basic reproductive biology. However, situations may arise where resources could be targeted at recovering lost or under-represented genetic lines; these could then contribute to the future fitness of the population. Approaches of this type would be preferable to the indiscriminate generation of large numbers of identical individuals. Applying cloning technology to non-mammalian vertebrates may be more practical than attempting to use conventional reproductive technologies. As the scientific background to cloning technology was pioneered using amphibians, it may be possible to breed imminently threatened amphibians, or even restore extinct amphibian species, by the use of cloning. In this respect species with external embryonic development may have an advantage over mammals as developmental abnormalities associated with inappropriate embryonic reprogramming would not be relevant.
Titre de la review
La conservation de la vie sauvage et le clonage reproductif.
La conservation de la vie sauvage et le clonage reproductif.
Résumé de la review
Le but de cette review n'est pas d'examiner les détails méthodologiques impliqués dans le clonage mais d'exposer les différents buts de la biologie de la conservation que ces méthodes pourraient servir.
Le clonage peut être résumé comme un moyen parmi d'autres d'augmenter le nombre d'individus au sein d'une population. Dans l'idéal, la reproduction naturelle (en captivité ou dans le milieu naturel) est la méthode préférée mais quand la population restante est trop faible un problème se pose : la perte de diversité génétique. Si tous les individus de la population étaient clonés (ce qui est envisageable pour une population de moins de 18 individus), cela permettrait d'augmenter la probabilité que chaque génome soit transmis, évitant ainsi de nouvelles pertes de diversité génétique. La question qui reste à se poser désormais est : tout cela est-il réalisable ? L'efficacité actuelle du clonage se situe entre 0,1 et 5%, ce qui signifie qu'il faudrait entre 20 et 1000 transferts nucléaires en moyenne pour obtenir un seul clone viable. Dans le cas de populations très réduites, les oocytes nécessaires ne sont disponibles qu'en très petit nombre, ce qui rend les chances de succès d'une telle méthode très minces.
Cependant, le faible taux de succès actuel du clonage ne peut justifier l'abandon de ces méthodes dans un cadre de conservation. Un écueil important à l'amélioration des techniques de clonage et leur application sur des espèces en danger est le manque de connaissances sur leur physiologie et leur reproduction. L’acquisition de connaissances sur le système de reproduction et les processus cellulaires et développementaux de ces espèces serait d’intérêt scientifique général mais doit être entrepris dans le cadre de projets indépendants du clonage. Cependant de tels projets sont difficiles à financer, à moins que l'espèce concernée présente des caractéristiques particulières, non encore étudiées. Un autre défaut des méthodes de clonage actuelles est que les individus clonés souffrent souvent de malformations dues à une mauvaise ré-initialisation des patrons de méthylation de l'ADN nucléaire au début du développement. Une meilleure compréhension de ce processus est donc nécessaire pour une amélioration de l'efficacité du clonage.
Des arguments variés ont été proposés en faveur de l'application du clonage sur des espèces en voie de disparition. De ce fait, plusieurs groupes internationaux ont établi des banques de tissus et cellules, qui pourront être utilisés pour de futurs programmes de clonage. De plus, ces banques sont intéressantes puisqu'elles peuvent également être utilisées pour des études d'évolution moléculaire ou de phylogénie. Même si les individus produits par clonage à partir de ce matériel peuvent présenter des anormalités liées aux techniques employées, il semble que ces anormalités ne soient pas toujours transmissible. Il serait donc possible d'obtenir au bout de deux générations des individus en bonne santé, qui pourraient être utilisés pour renforcer des populations en déclin, et éviter des pertes de diversité génétique. De plus, les anormalités observés dans la première génération varient selon l'espèce étudiée, il n'est donc pas certain que le clonage puisse être employé de manière efficace chez toutes les espèces.
Les techniques de clonage ont été en grande partie étudiées chez les mammifères. Pourtant, certains groupes ont connu un déclin récent très marqué et mériteraient une attention particulière, comme c'est le cas des amphibiens. Des projets de collecte et congélation de sperme ont été entrepris, mais ils sont très récents. Chez les poissons, le clonage a été étudié pendant 40 ans, et deux cas réussis ont été publiés. Chez ces taxons, le clonage devrait être plus simple que chez les mammifères puisque les oeufs sont généralement produits en grande quantités, et sont grands donc plus faciles à manipuler.
Le but de cette review n'est pas d'examiner les détails méthodologiques impliqués dans le clonage mais d'exposer les différents buts de la biologie de la conservation que ces méthodes pourraient servir.
Le clonage peut être résumé comme un moyen parmi d'autres d'augmenter le nombre d'individus au sein d'une population. Dans l'idéal, la reproduction naturelle (en captivité ou dans le milieu naturel) est la méthode préférée mais quand la population restante est trop faible un problème se pose : la perte de diversité génétique. Si tous les individus de la population étaient clonés (ce qui est envisageable pour une population de moins de 18 individus), cela permettrait d'augmenter la probabilité que chaque génome soit transmis, évitant ainsi de nouvelles pertes de diversité génétique. La question qui reste à se poser désormais est : tout cela est-il réalisable ? L'efficacité actuelle du clonage se situe entre 0,1 et 5%, ce qui signifie qu'il faudrait entre 20 et 1000 transferts nucléaires en moyenne pour obtenir un seul clone viable. Dans le cas de populations très réduites, les oocytes nécessaires ne sont disponibles qu'en très petit nombre, ce qui rend les chances de succès d'une telle méthode très minces.
Cependant, le faible taux de succès actuel du clonage ne peut justifier l'abandon de ces méthodes dans un cadre de conservation. Un écueil important à l'amélioration des techniques de clonage et leur application sur des espèces en danger est le manque de connaissances sur leur physiologie et leur reproduction. L’acquisition de connaissances sur le système de reproduction et les processus cellulaires et développementaux de ces espèces serait d’intérêt scientifique général mais doit être entrepris dans le cadre de projets indépendants du clonage. Cependant de tels projets sont difficiles à financer, à moins que l'espèce concernée présente des caractéristiques particulières, non encore étudiées. Un autre défaut des méthodes de clonage actuelles est que les individus clonés souffrent souvent de malformations dues à une mauvaise ré-initialisation des patrons de méthylation de l'ADN nucléaire au début du développement. Une meilleure compréhension de ce processus est donc nécessaire pour une amélioration de l'efficacité du clonage.
Des arguments variés ont été proposés en faveur de l'application du clonage sur des espèces en voie de disparition. De ce fait, plusieurs groupes internationaux ont établi des banques de tissus et cellules, qui pourront être utilisés pour de futurs programmes de clonage. De plus, ces banques sont intéressantes puisqu'elles peuvent également être utilisées pour des études d'évolution moléculaire ou de phylogénie. Même si les individus produits par clonage à partir de ce matériel peuvent présenter des anormalités liées aux techniques employées, il semble que ces anormalités ne soient pas toujours transmissible. Il serait donc possible d'obtenir au bout de deux générations des individus en bonne santé, qui pourraient être utilisés pour renforcer des populations en déclin, et éviter des pertes de diversité génétique. De plus, les anormalités observés dans la première génération varient selon l'espèce étudiée, il n'est donc pas certain que le clonage puisse être employé de manière efficace chez toutes les espèces.
Les techniques de clonage ont été en grande partie étudiées chez les mammifères. Pourtant, certains groupes ont connu un déclin récent très marqué et mériteraient une attention particulière, comme c'est le cas des amphibiens. Des projets de collecte et congélation de sperme ont été entrepris, mais ils sont très récents. Chez les poissons, le clonage a été étudié pendant 40 ans, et deux cas réussis ont été publiés. Chez ces taxons, le clonage devrait être plus simple que chez les mammifères puisque les oeufs sont généralement produits en grande quantités, et sont grands donc plus faciles à manipuler.
Ce que cette review apporte au débat
Cette review est intéressante car elle propose des perspectives à l'application des méthodes de clonage dans la biologie de la conservation plutôt que d'exposer une liste des problèmes rencontrés et des solutions possibles. Les auteurs se positionnent clairement en faveur de l'utilisation de ces méthodes. Un autre point intéressant est que les auteurs parlent de l'application du clonage conservatif chez plusieurs groupes de vertébrés alors que toutes les autres publications analysées s'intéressent aux mammifères.
Cette review est intéressante car elle propose des perspectives à l'application des méthodes de clonage dans la biologie de la conservation plutôt que d'exposer une liste des problèmes rencontrés et des solutions possibles. Les auteurs se positionnent clairement en faveur de l'utilisation de ces méthodes. Un autre point intéressant est que les auteurs parlent de l'application du clonage conservatif chez plusieurs groupes de vertébrés alors que toutes les autres publications analysées s'intéressent aux mammifères.
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