embryons humains

Des chercheurs chinois ont introduit une modification dans des embryons humains (ici, à 4 jours) pour leur conférer une résistance au VIH, le virus du sida. – Ph. Duncan Hull / Flickr / CC BY 2.0

L’annonce est de celles qui ravivent un débat déjà brûlant. Une équipe chinoise, la deuxième en un an, rapporte avoir modifié des embryons humains, à l’aide de la technique d'”édition génétique” CRISPR/Cas9. Comme nous vous en parlions dans Science&Vie n°1180, ce nouvel outil de bricolage génétique ouvre des frontières inouïes en biologie, permettant de “copier-coller” aisément les gènes.

Le but de la manip controversée réalisée en Chine ? Introduire dans les embryons humains une parade contre le VIH, le virus du sida. Celui-ci s’attaque aux cellules immunitaires par le biais d’un récepteur présent à leur surface appelé CCR5.  Mais chez les rares personnes résistantes à la maladie, ce récepteur ne fonctionne pas : le gène qui l’encode possède une mutation qui le “casse”.

En remplaçant dans des embryons le gène normal par une version “cassée”, les chercheurs de l’université de Guangzhou voulaient briser la serrure dont le VIH détient la clé pour infecter notre organisme. Ce qui leur permettrait ainsi à la fois de gagner plus de connaissances sur les mécanismes d’infection du sida et tester directement la technique CRISPR sur des embryons humains.

L’expérience n’est pas un franc succès

Résultat : la modification obtenue n’est qu’un succès partiel, comme le détaille un article paru ce 6 avril dans la revue Journal of assisted reproduction and genetics. Sur 26 embryons “édités” génétiquement, seuls 4 contenaient au final une version inopérante du gène CCR5. Et ce, seulement sur une partie des différentes copies de ce gène, qui dans notre génome est présent sur plusieurs chromosomes.

Au-delà de ce cas particulier, d’autres équipes travaillent en Chine sur l’édition génétique d’embryons humains. En avril 2015, une première publication dans la revue scientifique chinoise Protein & Cell faisait état de telles expériences, visant à l’époque à modifier le gène codant pour l’hémoglobine humaine afin de soigner la thalassémie, une maladie génétique.

La communauté scientifique recommande ne pas implanter dans un utérus les embryons humains génétiquement modifiés

Dans les deux cas, les embryons utilisés par les généticiens chinois provenaient de dons effectués par des couples ayant recouru à une fertilisation in vitro pour concevoir des enfants. Non viables, ces embryons n’avaient pas pu être implantés chez la mère car ils contenaient des chromosomes surnuméraires (en trop).

Ce type de recherches divise toujours la communauté des chercheurs. Les équipes chinoises, après avoir terminé les analyses, ont toutes deux détruit les embryons génétiquement modifiés. Ce qui est conforme à la résolution prise lors d’un sommet international sur le sujet en décembre 2015, comme le rapporte la revue américaine Science sur son site.

À l’issue de cette conférence, les chercheurs se sont mis d’accord sur le fait qu’aucun embryon humain génétiquement modifié ne doit être implanté dans l’utérus d’une femme afin de s’y développer. Pour autant, ils ne se sont pas prononcés pour l’arrêt des recherches fondamentales sur ce sujet. L’enjeu est en effet énorme : modifier génétiquement des embryons humains et la voie royale pour avancer dans la compréhension du développement humain. Avec l’espoir de pouvoir traiter les nombreuses maladies issues de défauts dans ce processus.

C’est d’ailleurs l’objet des toutes premières recherches d’édition génétique  à avoir été autorisées en Occident sur les embryons humains : au Royaume-Uni, un laboratoire les utilise pour étudier les raisons des fausses-couches.

Source : science-et-vie.com/12-4-2016/ Par : Fiorenza Gracci

Des chercheurs américains

Il y a quelques années, le généticien américain George Church avait proposé de ressusciter Néandertal, en recréant son génome – il restait à trouver des mères porteuses volontaires pour l’expérience. Toujours iconoclaste, le chercheur à la barbe prophétique souhaite désormais se lancer dans la synthèse d’un génome humain entier. Ce projet, baptisé le Human Genome Project-Write, présenté dans Science jeudi 2 juin, serait le pendant du projet de séquençage du génome humain (Human genome project, HGP) qui avait abouti au début des années 2000 : il ne s’agirait plus cette fois de lire la séquence des 3,3 milliards de paires de bases – l’immense enchaînement des « lettres » A, T, C et G qui constituent l’alphabet du patrimoine génétique de chacun d’entre nous – mais de la réécrire, de la synthétiser, pour la faire s’exprimer dans des cellules. Il n’est cependant pas question dans l’article d’en dériver un individu.

Pour porter ce projet, ses initiateurs annoncent la création d’une fondation, qui souhaite lever 100 millions de dollars de fonds provenant de tous horizons pour entamer les recherches. « Le coût total du projet est difficile à estimer, mais il serait probablement moindre que les 3 milliards de dollars du HGP », écrivent les chercheurs. Le but initial est de développer des outils permettant de réduire d’un facteur 1 000 le coût de la conception et de l’évaluation de grands génomes (d’une taille comprise entre 100 millions et 100 milliards de paires de bases) d’ici à dix ans. Le projet vise donc la synthèse du génome humain, mais aussi de ceux d’organismes intéressant la santé publique ou l’agriculture – le génome de certaines plantes est en effet bien plus vaste que celui de l’homme.

« Les NIH n’ont pas considéré que le moment était approprié pour financer un tel effort » Francis Collins, directeur des NIH

Cette perspective n’enthousiasme guère Francis Collins, qui avait conduit le consortium public du HGP et dirige aujourd’hui les National Institutes of Health (NIH) américains, rapporte la presse américaine : « Les NIH n’ont pas considéré que le moment était approprié pour financer un tel effort orienté vers la production à grande échelle tel qu’il est présenté dans l’article de Science, a-t-il déclaré. La synthèse de fragments ADN d’une taille limitée pour des expériences de laboratoires ne soulève que peu de questions éthiques. Mais la synthèse de génomes entiers et d’organismes entiers va bien plus loin que nos capacités scientifiques actuelles, et soulève immédiatement de nombreux signaux d’alarme éthiques et philosophiques. »

HGP-Write n’a cependant pas pour ambition de recréer un être humain, mais plutôt de « faire croître des organes humains transplantables, de concevoir une immunité vis-à-vis de virus dans des lignées cellulaires dont le génome aurait été recodé, d’induire une résistance au cancer dans des lignées cellulaires et d’accélérer le développement de vaccins et de médicaments efficaces en utilisant des cellules humaines et des organoïdes ».

Réunions secrètes

Les auteurs de l’article soulignent l’importance de discuter des implications éthiques de ce projet, qui avait été conçu en secret lors de deux réunions, dont la dernière, tenue début mai, avait été rendue publique après des fuites. Ce secret avait suscité un malaise chez certains chercheurs, qui considèrent que des discussions éthiques ouvertes auraient dû précéder l’initiative HGP-Write – George Church s’était défendu en arguant que cette furtivité n’était due qu’au souci de ne pas éventer le contenu de l’article en préparation avant sa publication.

Autre critique : les promoteurs du HGP-Write sont directement intéressés au développement des techniques de synthèse de l’ADN. George Church a créé plusieurs sociétés de biotechnologie et est détenteur de plusieurs brevets dans ce domaine, tout comme nombre de ses cosignataires. On retrouve parmi eux un représentant d’Autodesk, une société de logiciels qui développe des produits bio-informatiques.

Les questions sur l’intérêt scientifique et la faisabilité d’un tel projet sont elles aussi nombreuses. L’équipe du généticien américain Craig Venter – qui avait auparavant conduit en solitaire la course du séquençage du génome humain, face au HGP public –, est à ce jour celle qui a synthétisé le plus grand génome entier, celui d’une bactérie, long d’environ un million de paires de bases. Venter a depuis proposé la recette génétique de la « vie minimale ». Le premier signataire de l’article de Science, Jef Boeke (université de New York), dirige un consortium international qui vise à reconstituer le génome d’une levure, Sc2.0, qui fait lui 12 millions de paires de bases. Un seul des 16 chromosomes de cette levure a à ce jour été réécrit.

Le changement d’échelle pour parvenir à un génome humain (presque 300 fois plus long) est donc considérable, et pas forcément justifié : Jeremy Minshull, patron de DNA2.0, une entreprise spécialisée dans la synthèse d’ADN, interrogé par le New York Times, « ne pense pas qu’être capable de produire tant et plus de séquences toujours moins chères nous conduise au degré de compréhension dont nous avons besoin ». Les buts du HGP-Write pourraient aussi être poursuivis en reconstituant des fractions de génome bien plus courtes, mais dont on aurait plus précisément compris les fonctions.

Le Français Philippe Marlière, qui avait réuni fin mai à Berlin quelques-uns des meilleurs spécialistes de la biologie de synthèse, note que plusieurs d’entre eux avaient décliné l’invitation de George Church à participer à la réunion préparatoire à Harvard, et que parmi ceux qui y avaient répondu, pouvait flotter « un esprit de scepticisme ». Le positionnement même de George Church pose question: « après avoir prétendu que l’édition du génome était la panacée, il promulgue maintenant que sa synthèse est la voie ultime », note Philippe Marlière, qui ne goûte pas la « connotation anthropotechnique » de sa démarche: « l’enjeu de la synthèse génomique devrait n’avoir rien à faire avec le transhumanisme, et tout avec la protection des habitats naturels et l’intensification des moyens de production industrielle », estime-t-il.

Qui servira de modèle pour ce génome synthétique ? Pour le séquençage, on avait appris après coup que Craig Venter avait donné de sa personne – son chien avait ensuite été porté volontaire pour le premier génome du canidé. Le donneur figure-t-il parmi les auteurs de l’article de Science ? Il est muet sur ce point.


Source : LE MONDE | 03.06.2016

Des cellules souches

C’est un nouveau pas pour la médecine régénératrice. En injectant des cellules souches directement dans le cerveau de patients souffrant de séquelles d’un accident vasculaire cérébral (AVC), une équipe américaine a obtenu une amélioration de leur déficit moteur, sans complications notables avec un an de recul. Les résultats de cet essai préliminaire conduit par l’équipe de Gary Steinberg (université de Stanford, Californie), pionnière dans ce domaine, sont publiés dans la revue Stroke datée du 2 juin.

A l’échelle mondiale, les AVC représentent la deuxième ou troisième cause de mortalité, et la première cause de handicap. En France, ils frappent chaque année environ 150 000 personnes. La majorité de ces accidents neurologiques, dits ischémiques, résultent de l’obstruction d’une artère nourricière du cerveau par un caillot.

Numérique éducatif

La France, à la traîne sur le numérique éducatif, se lance enfin vraiment, selon des participants du salon Educatec-Educatice, où se sont retrouvés cette semaine à Paris des industriels, des éditeurs et la communauté éducative.

La France, à la traîne sur le numérique éducatif, se lance enfin vraiment, selon des participants du salon Educatec-Educatice, où se sont retrouvés cette semaine à Paris des industriels, des éditeurs et la communauté éducative.

Ce salon s'est tenu moins de six mois avant la rentrée scolaire 2016, à l'occasion de laquelle entrera en vigueur le plan numérique de François Hollande, qui prévoit de doter en trois ans les élèves de cinquième d'équipements individuels mobiles type tablettes ou ordinateurs portables, cofinancés avec les départements.

«Depuis une dizaine d'années je regarde les plans s'empiler. On voit une convergence aujourd'hui, je crois que ça va enfin arriver», estime Hélène Marchi, directrice de l'éducation du groupe Intel. Elle évoque l'implication des éditeurs, du ministère, des enseignants davantage formés, du matériel distribué et une ambition politique. «On voit enfin sur le terrain autre chose que des pilotes, des vrais déploiements.»

«Depuis le temps qu'on lance le plan numérique...», abonde la directrice d'Educatec-Educatice, Ghislaine de Chambine, estimant qu'il y a maintenant «une vraie volonté politique». Selon elle, la présence pour la première fois de Google Education au salon «prouve que la France est vraiment mûre».

Le géant américain a fait des démonstrations de ses applications éducatives, gratuites et sans publicité, et d'un ordinateur portable dédié, le Chromebook, que son partenaire Business Cloud déploie déjà dans certains établissements français.

Le tour des allées «a été l'occasion de constater» que «le plan numérique dans l'éducation est bel et bien en marche», s'est réjouie la ministre de l'Education nationale Najat Vallaud-Belkacem. «Il y a une évolution majeure qui se déroule sous nos yeux» et qui «va permettre j'espère à notre pays de rattraper un certain retard et même de gagner du temps» sur l'e-éducation.

De plus en plus de gens qui se lancent

«Le numérique pour le numérique, ça ne fait pas progresser les élèves», ce qui compte, «c'est le numérique avec des enseignants qui savent comment l'utiliser et le doser», a-t-elle souligné, mettant en avant la possibilité de faire de la «différenciation pédagogique». L'enseignant peut donner «des exercices différents aux élèves en fonction du niveau qu'ils ont atteint». Et un élève «face à sa tablette ou son ordinateur ne craint pas l'erreur de la même façon que quand il doit répondre en classe à l'oral devant tout le monde. Comme le statut de l'erreur change, il n'hésite pas à recommencer jusqu'à trouver la bonne réponse».

«On a la chance d'être dans un pays dans lequel on a des industriels, des start-up de l'e-éducation, qui sont assez engagés, assez créatifs», a salué la ministre.

Le plan numérique représente «une chance pour les industriels de structurer et développer cette filière», selon Hervé Borredon, président de l'Afinef, association qui regroupe 80 entreprises de l'e-éducation. «Il manquait un passage de la recherche et développement à un déploiement massif. On pense que cette dynamique de plan peut le déclencher.»

Pour Sébastien Brulé, dirigeant de Promethean (solutions d'apprentissage interactives et tactiles), «dans le monde industriel, on n'investit pas des millions pour les six mois à venir, on a besoin de visibilité».

Stéphanie de Vanssay, spécialiste des nouvelles technologies au syndicat d'enseignants SE-Unsa, confirme que «sur le terrain, il y a vraiment des choses qui se passent. On a dépassé le stade des pionniers, on a de plus en plus de gens qui ont envie, qui se lancent. Au niveau du ministère, de la hiérarchie, etc., il y a de vraies impulsions, ce qui ne veut pas dire qu'il n'y ait plus de blocages».

Elle semble toutefois sceptique sur le plan numérique «avec les tablettes qui arriveront dans les collèges l'année prochaine en masse». «Je crains même que ça soit un frein», dit-elle, évoquant des profs qui n'ont pas demandé à travailler ainsi, «des infrastructures qui ne vont pas forcément suivre».

Source : AFP/13-3-2016

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Ciiri 25 1Des climatologues ont montré comment des changements de température dans l’hémisphère Nord ont provoqué une rapide aridification du Sahara il y a près de 5000ans.

 

 

 

 

 

 


 

Au milieu du XIXe siècle, lors d’un trajet entre Tripoli et Tombouctou, l’explorateur allemand Heinrich Barth découvrit des peintures et des gravures sur rochers figurant des scènes de chasse et des animaux. Ces traces, datées d’il y a 11 000 à 5 500 ans, témoignent d’une époque où le Sahara était bien différent d’aujourd’hui. En effet, le désert actuel était alors couvert d’une végétation tropicale et de fleuves : le Sahara était « vert ». Cependant, il y a environ 5 500 ans, la région a connu une aridification extrêmement rapide, laissant la place au désert tel que nous le connaissons aujourd’hui. Une équipe internationale, dont fait partie Thibaut Caley, du laboratoire EPOC (CNRS et université de Bordeaux), a mis en évidence le rôle d’une baisse des températures dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord dans la disparition du Sahara vert.

Précédée et suivie de conditions climatiques arides, cette période humide africaine qui a duré environ 6 000 ans a été exceptionnelle. Sa fin est cependant mal connue, notamment la rapidité et la synchronicité de l’aridification à toute la région du Sahara et du Sahel. Pour clarifier cette question, Thibaut Caley et ses collègues ont d’abord analysé des sédiments marins dans le golfe de Guinée. Ils se sont surtout intéressés à la cire qui couvre les feuilles des plantes et que l’on retrouve dans les dépôts sédimentaires. La composition en isotopes stables de l’hydrogène de ces cires permet de reconstruire l’intensité du cycle hydrologique (cette composition peut être reliée à la composition de l’eau de pluie utilisée par les plantes). Grâce à cet indicateur, les chercheurs ont montré que les précipitations ont fortement diminué il y a entre 5 800 et 4 800 ans dans la région du Cameroun et dans le centre du Sahel-Sahara. Une observation similaire a été établie dans le nord-est de l’Afrique, attestant d’un phénomène global. Par ailleurs, la baisse du niveau du lac Tchad d’une centaine de mètres vers 5 200 ans et l’augmentation des poussières dans le nord-ouest de l’Afrique vers 5 500 ans sont aussi des signes d’une grande sécheresse.

Pour comprendre ce qui s’est passé, les chercheurs ont étudié les phénomènes atmosphériques qui jouent sur l’apport d’humidité dans la région. Les sources d’humidité pour le Sahel et le Sahara sont, d’une part, l’océan Atlantique et, d’autre part, la mousson venant d’Afrique centrale. Les volumes de précipitations ainsi que leur caractère saisonnier sont modulés par deux courants atmosphériques, le jet d’est tropical (TEJ) et le jet d’est africain (AEJ). Le premier évolue à haute altitude et près de l’équateur tandis que le second se situe à plus basse altitude mais plus au nord. Si le TEJ ralentit, les conditions sont plus arides et, inversement, un AEJ plus fort provoque des conditions sèches.

Mais quel phénomène a pu perturber le TEJ et l’AEJ de sorte à provoquer l’aridification du Sahara vert ? Cela pourrait être à chercher dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord. En effet, de nombreux indicateurs montrent que les températures estivales dans la région s’étendant du Groenland à la mer de Norvège auraient baissé il y a entre 6 000 et 5 000 ans. Cela pourrait être dû à un ralentissement des courants dans l’océan Atlantique qui ramènent de l’eau chaude et salée des basses latitudes vers le Nord (on parle de circulation thermohaline) ou à une expansion du vortex polaire de l’hémisphère Nord, qui apporte du vent froid plus au Sud.

Pour comprendre comment ce phénomène a pu influer sur les conditions climatiques au Sahara, les chercheurs ont utilisé un modèle numérique du climat qui reproduit les conditions de l’époque avec un refroidissement, de 0,5 °C à 2,5 °C, de l’Atlantique Nord. Les chercheurs ont montré que les anomalies de température se manifestent alors jusqu’au nord de l'Afrique, ce qui a pour conséquence de ralentir le TEJ, réduisant les précipitations. Par ailleurs, la baisse des températures au sol dans le Sahara bloque aussi la remontée vers le nord de la mousson, conduisant à une baisse des précipitations dans le Sahel. Les chercheurs ont aussi montré que ces conditions ont renforcé l’AEJ, accentuant encore une fois l’aridification de la région.

Ainsi, une variation de température aux hautes latitudes de l’hémisphère Nord pourrait avoir déclenché un effet en cascade avec des rétroactions qui ont finalement conduit à la disparition du Sahara vert. De façon plus générale, comme le souligne Thibaut Caley, « ces travaux confortent également l’hypothèse selon laquelle les changements futurs de température dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord pourraient avoir d’importantes répercussions sur le cycle hydrologique saharien et par conséquent sur les populations de cette région. »

Source : pourlascience.fr/Par : Sean Bailly/ 20-12-2016

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