Des animaux ont été clonés à partir de cellules de peau lyophilisées au début de la science

Le processus de lyophilisation surmonte son poids (très léger). Il fait une délicieuse fraise enrobée de chocolat, offre aux astronautes des options alimentaires élargies, et maintenant la technique peut être utilisée pour stocker des informations sur l’ADN et les cellules à des fins de clonage.

La lyophilisation des cellules a un taux de réussite de seulement 0,2 % avant de devenir une stratégie courante pour le clonage et la conservation, mais c’est une étape vraiment passionnante.

“La conservation de la biodiversité est une tâche importante, mais la préservation des gamètes en tant que ressources génétiques à l’aide d’azote liquide est difficile, coûteuse et facilement perturbée lors de catastrophes”, écrivent les chercheurs, dirigés par Sayaka Wakayama de l’Université japonaise de Yamanashi, dans leur nouvel article.

“Ici, nous montrons que les cellules somatiques lyophilisées peuvent produire des clones sains et fertiles, ce qui suggère que cette technique peut être importante pour créer des solutions de biobanque alternatives, moins chères et plus sûres sans azote liquide.”

La lyophilisation est un processus doux mais intensif. Imaginez geler quelque chose en plusieurs étapes jusqu’à ce qu’il atteigne environ -80 degrés Celsius (-112 degrés Fahrenheit) avant de le placer dans une chambre à vide à haute pression.

Le processus transforme l’eau en glace sans que de gros cristaux de glace ne perforent les parois cellulaires, tandis que la pression transforme l’eau d’un solide directement en gaz, qui est ensuite aspiré hors du produit. Cela se produit plusieurs fois jusqu’à ce que le produit soit léger et croustillant, mais que la majeure partie de sa structure soit intacte.

La lyophilisation est principalement utilisée dans l’industrie alimentaire où elle conserve les nutriments et les saveurs intacts. Il est également utilisé pour les produits pharmaceutiques et parfois même pour la taxidermie.

Une fois qu’un article lyophilisé a atteint sa destination, il peut être réhydraté, en conservant bon nombre de ses propriétés. C’est un processus assez simple et qui se déroule avec succès depuis des décennies. Mais faire cela avec des cellules pour ensuite les utiliser pour la propagation est une toute autre paire de manches.

Jusqu’à présent, la même équipe de chercheurs a testé la conservation du sperme lyophilisé dans un tiroir de bureau (sans contrôle de température) pendant plus d’un an et sur la Station spatiale internationale pendant plus de 5 ans. Les deux ont produit une progéniture viable, même si le taux de réussite était à l’adolescence.

“La lyophilisation peut être le meilleur moyen de préserver les ressources génétiques pendant longtemps de manière sûre, peu coûteuse et indépendante du lieu”, écrivent les chercheurs dans leur article.

“Cependant, à ce jour, les seules cellules qui ont produit une progéniture après lyophilisation sont des spermatozoïdes matures. La collecte de sperme de mâles infertiles et d’ovocytes/embryons de femelles fertiles est difficile.”

Pour cloner des animaux, vous avez besoin d’une cellule non reproductrice (appelée cellule somatique) qui contient tout l’ADN de l’animal. Ce paquet nucléaire rempli d’ADN peut ensuite être inséré dans un ovule et avec un peu de désordre, vous pouvez commencer le processus d’élever un bébé.

Le clonage n’est pas le moyen le plus simple de conserver du matériel génétique pour l’avenir, mais il vous permet d’avoir tout le matériel génétique d’un animal, par opposition à la moitié que l’on trouve dans les gamètes.

Actuellement, les cellules somatiques et reproductrices, en biobanques ou non, peuvent être stockées dans de l’azote liquide dont la température peut être rapidement élevée pour redonner vie aux cellules.

Mais les chercheurs voulaient voir comment la lyophilisation s’empilait, alors ils ont utilisé des cellules somatiques de souris (dans ce cas, des fibroblastes et des cellules cumulus), les ont lyophilisées et les ont stockées à -30 degrés Celsius (-22 degrés F) pendant jusqu’à neuf mois.

Les cellules sont mortes et l’ADN a subi des dommages importants, mais l’équipe a réussi à extraire les informations génétiques restantes et à les mettre dans de nouvelles cellules qui sont devenues les premières lignées cellulaires embryonnaires.

Ces lignées cellulaires avaient alors leur l’information nucléaire a été extraite et insérée dans un nouvel embryon capable de créer des souris clonées. Alors oui, ce n’est pas un processus parfait. Chaque étape correcte – de la réhydratation à l’établissement d’une lignée cellulaire, en passant par la croissance de souris clonées – ne s’est produite que 0,2% du temps. Cela rend la méthode encore moins susceptible de réussir que le clonage de la brebis Dolly, qui n’avait que 0,4 % de chances d’exister.

Certaines souris n’étaient pas non plus les bons clones, porteuses d’anomalies épigénétiques dues à des dommages à l’ADN. Dans un cas intéressant, la lignée cellulaire a perdu son chromosome Y et est passée de mâle à femelle, tant de recherches sont nécessaires pour clarifier ce processus.

Cela étant dit, si les taux de réussite finissent par s’améliorer, le clonage d’animaux utilisant ces cellules et cet ADN dégradés serait également une aubaine dans d’autres domaines. Même l’ADN le mieux stocké se décompose avec le temps ; Si nous voulons avoir de la chance en clonant des animaux disparus, nous devons nous améliorer dans le clonage à partir d’ADN incomplet ou dégradé.

C’est des mondes loin d’où nous sommes maintenant, mais l’avenir semble intéressant.

L’étude a été publiée dans Communication nature.

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