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Questions - Réponses
Santé
Quel est l'inconvénient du clonage animal?
Réponse de Aurélie Hintermann
Doctorante
Section de biologie
Université de Genève
Le clonage animal est une technique de reproduction artificielle qui permet de générer un organisme génétiquement identique à son "parent". L’exemple le plus connu est celui de la brebis Dolly, qui a été créée à partir d'une seule cellule d'oreille de brebis, et qui portait la même identité génétique que son parent clone, c'est-à-dire que les cellules des deux animaux contenaient des chromosomes avec la même séquence d'ADN.
Il y a plusieurs techniques de clonage animal. Dans cette réponse, nous ferons référence à la méthode la plus connue, le clonage par transfert de noyaux de cellules d’adulte, et qui a notamment été utilisée pour le clonage de Dolly. Cette technique consiste à remplacer le noyau d’un ovule par celui d’une cellule quelconque prélevée sur l’organisme du donneur. Cette étape produit un "zygote", qui est le tout premier stade de développement du nouvel organisme, le stade "une cellule". L’embryon qui se développe à partir de ce zygote est ensuite implanté dans l’utérus d'une mère porteuse, au sein duquel il va poursuivre son développement embryonnaire jusqu’à devenir un foetus.
Le clonage est un procédé très différent de la reproduction sexuée, parce que la descendance reçoit l'information génétique d'un seul "parent" et que cette information peut être extraite de presque n'importe quelle cellule du corps (les cellules somatiques). En revanche, lors de la reproduction sexuée, l'héritage génétique est un mélange du génome des deux parents, transmis par les cellules germinales - le spermatozoïde et l'ovule - qui ne contiennent que la moitié des chromosomes du futur embryon.
Le clonage est souvent confondu avec la transgenèse, alors que ce sont pourtant deux notions bien distinctes. La transgenèse consiste à modifier certaines séquences d'ADN, par exemple en supprimant ou, à l'inverse, en dupliquant une région du génome. Le but du clonage n'est pas de modifier le génome, mais de le transmettre d’une façon qui ne nécessite pas la reproduction sexuée et qui génère des individus identiques présentant les mêmes caractéristiques que leur (unique) parent. Il y a également une confusion entre clonage animal et clonage cellulaire, qui consiste à placer des cellules dans un milieu approprié afin qu’elles se multiplient – par elles-mêmes – en clones de la cellule mère avec un bagage génétique identique. Il n’y pas de production d’organisme complet, ni de manipulations autres que celle de leur donner ce dont elles ont besoin pour leur croissance.
Le clonage animal a des applications très variées. Il est utilisé dans l’élevage ou pour reproduire des animaux de compagnie. Il est aussi envisageable qu'il soit utilisé pour préserver des espèces en danger. Le développement de techniques de clonage a aussi beaucoup étendu notre connaissance scientifique des processus de développement, de spécification cellulaire, ainsi que du fonctionnement des cellules souches. Finalement, il y a de nombreuses perspectives médicales pour les techniques de clonage, comme la production d’organes ou de cellules souches qui contiendrait la même information génétique que celle du patient, et ne seraient donc pas soumis aux problèmes de rejets.
Cependant, le clonage est un sujet controversé, non seulement parce qu'il présente d'importantes limitations techniques, mais aussi parce qu'il soulève de nombreuses questions morales et éthiques. Nous allons centrer notre réponse principalement sur les inconvénients pratiques liés à l'utilisation de cette technique de reproduction, l'analyse éthique du sujet constituant un autre chapitre.
Les inconvénients du clonage animal:
- Les techniques de clonage actuelles ont une efficacité limitée. Les rendements varient en fonction de l'espèce, de l'âge du donneur, du type cellulaire utilisé et d'encore bien d'autres paramètres. En général, seule une petite partie des embryons produits parvient à se développer correctement au sein de la mère porteuse. Et même ensuite, la mortalité des foetus reste importante. Une étude à large échelle chez les bovins a estimé à seulement un quart la proportion d'embryons implantés qui arrivaient au terme de la grossesse.
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- La faible efficacité technique du clonage engendre des coûts élevés, ainsi que des problèmes éthiques associés d'une part au grand nombre d'embryons à produire pour obtenir un seul organisme final et, d'autre part, pour les mères porteuses qui subissent des problèmes de fausses couches, d’avortements et d’accouchement (voir ci-dessus).
- Une série de malformations et altérations physiologiques ont été observées chez les animaux produits par clonage, notamment le "Large Offspring Syndrome” (LOS). En plus d’une fréquence d’implantation plus faible et d’un fort taux de fausses-couches, ce syndrome implique la production de foetus anormalement grands, ce qui provoque des complications lors de l’accouchement, des malformations et/ou des disproportions musculosquelettiques, ainsi que des altérations du placenta. Par contre, si on parvient à générer un clone qui atteint l’âge adulte et qui est fertile, sa descendance ne présente pas plus d'anomalies que celle d’animaux issus de la reproduction naturelle.
- Le clonage animal a pour objectif l'obtention d'organismes identiques au donneur. Cependant, même si la séquence d’ADN est identique chez le donneur et dans le clone, les caractéristiques morphologiques et physiologiques des deux animaux ne sont pas exactement les mêmes. Cette variabilité, parfois non-négligeable, est notamment due à:
- des facteurs environnementaux. A partir d'une même base génétique, les organismes se développent de façon différente en fonction de leur milieu et du contexte dans lequel ils évoluent.
- la technique du transfert nucléaire. L'information génétique des animaux est contenue en grande majorité dans le noyau, mais il reste une petite partie de notre génome qui est séparée du noyau et contenue dans d'autres petits éléments de la cellule, appelés mitochondries. Comme on ne peut pas transférer ces organites lors du clonage, cette information génétique mitochondriale du donneur est perdue. De plus, la cellule germinale de la mère apporte de nombreuses informations lors du développement précoce d'un embryon. Dans le cas du clonage, cette information provient de la mère porteuse et non du donneur, ce qui résulte également dans des différences entre le clone et son parent.
- La plupart des cellules qui composent un organisme adulte sont des cellules différenciées qui expriment une certaine combinaison de gènes pour réaliser des fonctions spécifiques (pensons aux différences entre un neurone et une cellule musculaire, par exemple). Pour pouvoir utiliser le noyau de ces cellules différenciées, il faut d’abord les dédifférencier, c’est-à-dire rétablir leur capacité à produire tous les types cellulaires qui composent un organisme.
Cependant, la cellule issue de ce processus ne présente pas exactement les mêmes propriétés que celles d’un zygote. Ces différences peuvent résulter dans une variabilité morphologique et physiologique par rapport à l’individu de départ.
- Finalement, le dernier inconvénient du clonage animal dont nous parlerons est la perte de variabilité génétique au sein des populations. Si l'information génétique des clones est une copie de celle de leur unique parent, au lieu d'un brassage entre les génomes de deux parents, on perd la possibilité d'avoir une variabilité entre les individus. La variabilité génétique est à la base de l’évolution des espèces et de sa capacité de réagir à des changements environnementaux (par exemple face aux épidémies ou aux changements climatiques). Pourtant, une perte de variabilité se traduit par une perte de capacité d'adaptation. La perte de variabilité aboutit à un appauvrissement de la diversité des caractéristiques des individus formant une population. Ce sont des considérations cruciales à prendre en compte avant d'utiliser cette technique de façon extensive pour la production et la sélection d'animaux de ferme, ou pour la récupération et la sauvegarde d'espèces en danger.
- Au sein de notre population, il y a une certaine inquiétude quant à la sécurité des produits dérivés d’animaux clonés. Cette technologie a été majoritairement testée et utilisée aux Etats-Unis. L'organisme américain qui autorise la mise sur le marché des denrées alimentaires, la “US Food and Drug Administration“, a rédigé un rapport pour évaluer les risques associés à l'élevage par clonage. L'étude est une comparaison à grande échelle de nombreux paramètres qualitatifs entre les animaux issus du clonage avec leurs équivalents issus de la reproduction naturelle. La conclusion du rapport est qu'il n'y a pas de danger particulier à la consommation de produits dérivés d'animaux clonés, parce que les données analysées ne montrent pas de différences significatives entre les deux procédés d'élevage (par clonage ou par reproduction sexuée). La “US Food and Drug Administration“ rappelle également que les produits dérivés d'animaux clonés sont soumis aux mêmes contrôles de qualité et de sécurité que le reste de la production alimentaire.
En conclusion, le clonage animal est une technique qui a un grand potentiel dans diverses applications comme l’exploitation agro-alimentaire, la préservation d’espèces et de variétés animales, la recherche et la médecine. Néanmoins, les limitations techniques et les questions éthiques associées à ce procédé restent controversées. Les avancées techniques permettront certainement d’améliorer certaines limitations du clonage, mais les inconvénients relatifs à la perte de variabilité des populations obtenues par cette méthode resteront toujours un élément à prendre en compte lors d’applications plus extensives de cette technique, sans oublier les aspects liés aux problèmes éthiques et moraux.
Ce texte a été co-rédigé avec le Dr Leonardo Beccari
13 mai 2016
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