fbpx

En développant des mini-cerveaux en éprouvettes, les scientifiques expérimentent aux frontières de la vie et de la conscience.

par Malaurie Chokoualé Datou | 11 septembre 2019

Près de 26 siècles après l’Iliade, la chimère renaît de ses cendres. Dans cette épopée de la Grèce antique, la créa­­ture hybride, entre le lion, la chèvre et le serpent, est mise à mort par le roi de Corinthe Bellé­­ro­­phon. Elle « ne sera vain­­cue que par les airs », a annoncé le devin. Sa prédic­­tion n’a pas quitté l’es­­prit de Bellé­­ro­­phon. Elle l’a guidé à travers le mont Elycon, puis elle l’a suivi jusque dans ses rêves, aux pieds du temple d’Athéna où il est tombé endormi, terrassé par la fatigue. Elle l’ac­­com­­pa­­gnait toujours quand il a passé la bride à Pégase, près de la fontaine de Pyrène, sur les conseils d’Athéna.

Le cheval ailé qui lui avait pour­­tant montré bien des résis­­tances s’est laissé domp­­ter, comme la déesse l’avait prédit. L’antre n’était désor­­mais plus très loin, à quelques batte­­ments d’ailes tout au plus. La bête qui s’y cachait menaçait son royaume et elle userait de toute sa ruse pour conti­­nuer à le tour­­men­­ter. Mais Bellé­­pho­­ron tenait sa chance et, alors que sa monture piquait en direc­­tion du sol, il a serré un peu plus sa lance, prêt à affron­­ter les flammes de la chimère. Son heure était venue.

Près de 26 siècles plus tard, la chimère est donc de retour. Et contre toute attente, c’est la géné­­tique qui l’a débusquée. Car ce nom légen­­daire désigne aujourd’­­hui les orga­­nismes possé­­dant les cellules de deux indi­­vi­­dus (ou plus) d’es­­pèces diffé­­rentes. Long­­temps, ils sont restés insai­­sis­­sables, produits hasar­­deux de la fusion de génomes in utero. Mais aujourd’­­hui, les scien­­ti­­fiques peuvent en créer in vitro avec diffé­­rentes espèces. Et ils ne se privent pas de mélan­­ger des cellules humaines avec des cellules de singes, pour voir ce que leur déve­­lop­­pe­­ment pour­­rait donner. Avec le risque que cette chimère ne gran­­disse assez pour s’éveiller à la conscience. 

La souche de la vie

Fin juillet 2019, une équipe de scien­­ti­­fiques a annoncé avoir produit des embryons de singes comp­­tant des cellules humaines. Diri­­gée par le cher­­cheur Juan Carlos Izpisúa Belmonte du Salk Insti­­tute for Biolo­­gi­­cal Studies, en Cali­­for­­nie, elle aurait réalisé l’ex­­pé­­rience dans un labo­­ra­­toire chinois. Loin d’en être à son coup d’es­­sai, le petit groupe avait déjà produit avec succès des embryons de mouton et de cochon consti­­tués de cellules humaines. Pour cela, il a d’abord repro­­grammé des cellules humaines, pour ensuite les trans­­for­­mer en cellules souches. Dès lors, elles pouvaient deve­­nir n’im­­porte quel type de cellule du corps humain. Il ne restait plus qu’à les insé­­rer dans un embryon de singe. 

Juan Carlos Izpisúa Belmonte
Crédits : Cenie

Mais tous les chemins de la repro­­gram­­ma­­tion des cellules souches humaines ne mènent pas aux chimères, loin de là. À la fin du mois d’août 2019, le labo­­ra­­toire du biolo­­giste Alys­­son Muotri annonçait avoir déve­­loppé au bout de quatre ans de recherche des « mini-cerveaux » humains (égale­­ment appe­­lés orga­­noïdes céré­­braux) à partir de cellules souches, pour ensuite les connec­­ter à des robots à quatre pattes en forme d’arai­­gnées. Les scien­­ti­­fiques se sont ensuite rendu compte qu’ils émet­­taient des ondes céré­­brales semblables à celles d’un bébé préma­­turé. Eux qui étaient persua­­dés que ces « choses » ne pour­­raient jamais être conscientes, ont fina­­le­­ment revu leurs copies. 

« C’était incroyable ! » s’ex­­clame Muotri, qui était pour­­tant scep­­tique au premier abord face à ces petites cellules de la taille d’un pois chiche. « Personne n’avait prédit cela, mais c’était réel et surtout c’était repro­­duc­­tible. » Son équipe et lui avaient au départ envi­­sagé d’im­­plan­­ter ces mini-cerveaux dans des petits animaux (comme des rats), avant de se rabattre sur la robo­­tique, afin d’imi­­ter plus aisé­­ment une forme d’ap­­pren­­tis­­sage.

Il s’agit toute­­fois d’une version très élémen­­taire du cerveau, car ces orga­­noïdes n’ont pas dépassé les neuf mois de déve­­lop­­pe­­ment du cerveau et ne contiennent pas tous les types de cellules céré­­brales. Mais cette décou­­verte ouvre pour Alys­­son Muotri des pers­­pec­­tives nouvelles quant à l’étude du cerveau. Car avec les études à venir, des orga­­noïdes encore plus sophis­­tiqués « permet­­tront de connaître mieux cet organe » et de comprendre avec plus d’ef­­fi­­ca­­cité certaines condi­­tions ou mala­­dies, depuis l’au­­tisme jusqu’à la schi­­zo­­phré­­nie. C’est du moins l’am­­bi­­tion de Muotri.

Le robot-arai­­gnée créé par Alys­­son Muotri et son équipe
Crédits : Muotri Lab/UC San Diego

Car le cerveau demeure un organe bien mysté­­rieux et complexe. En l’étu­­diant, le scien­­ti­­fique Nenad Sestan a conscience de s’être lancé dans une quête de longue haleine, où « il y aura toujours plus de ques­­tions que de réponses ». Depuis son labo­­ra­­toire de New Haven, dans le Connec­­ti­­cut, cet expert en neuro­­bio­­lo­­gie du déve­­lop­­pe­­ment a réussi avec deux acolytes, Stefano Daniele et Zvoni­­mir Vrselja, à main­­te­­nir en vie le cerveau d’un porc. Lui qui avait long­­temps lutté pour conser­­ver ces tissus d’ani­­maux et humains le plus long­­temps possible dans des chambres froides pour pouvoir les étudier, avait trouvé en la perfu­­sion un allié ines­­ti­­mable.

Oubliées les chambres froides : redé­­cou­­vert par Sestan dans la morgue de Yale en 2014, ce système a permis aux scien­­ti­­fiques de main­­te­­nir en vie des organes pendant des périodes sensi­­ble­­ment plus longues que les glacières habi­­tuelles. Inven­­tée dans les années 30 par le scien­­ti­­fique Alexis Carrel et l’avia­­teur Charles Lind­­bergh, la perfu­­sion servait à l’ori­­gine à main­­te­­nir la circu­­la­­tion sanguine lors d’opé­­ra­­tions de trans­­plan­­ta­­tions, à la manière d’un véri­­table cœur arti­­fi­­ciel.

Après des années de travail, Nenad Sestan et son équipe ont été les premiers à réta­­blir la circu­­la­­tion hors du corps dans un cerveau de mammi­­fère si gros, sans utili­­ser le froid, pendant tant de temps. Ils ont réalisé leur perfu­­sion grâce à un système de pompes et de sang arti­­fi­­ciel baptisé BrainEx. Le 28 mars 2018, ils ont même annoncé lors d’une réunion orga­­ni­­sée par les Insti­­tuts natio­­naux améri­­cains de la santé (NIH) avoir réussi à réta­­blir la circu­­la­­tion sanguine pendant pas loin de 36 heures, dans des cerveaux de porcins déca­­pi­­tés quelques heures aupa­­ra­­vant.

Rien ne prou­­vait, a précisé Sestan à l’époque de cette prouesse, que ces cerveaux perfu­­sés avaient retrouvé une forme de conscience. Il était même persuadé du contraire. En effet, les élec­­troen­­cé­­pha­­lo­­grammes présen­­taient des ondes céré­­brales plates, semblables à celles d’un coma. Cette tech­­nique pour­­rait en revanche être appliquée à d’autres espèces, être humain compris, ce qui pose une quan­­tité verti­­gi­­neuse de ques­­tions éthiques et juri­­diques.

Des nœuds au cerveau

Le biolo­­giste Alys­­son Muotri.
Crédits : UC San Diego

Si le monde scien­­ti­­fique ne doute désor­­mais plus du fait que plantes et animaux ont une forme de conscience distincte de la nôtre, les scien­­ti­­fiques se demandent à quoi pour­­rait ressem­­bler celle d’un orga­­noïde. Les robots aux mini-cerveaux créés par l’équipe d’Alys­­son Muotri pour­­raient-ils déve­­lop­­per une conscience typique­­ment humaine ? Pour Chris­­tof Koch, président et direc­­teur scien­­ti­­fique de l’Al­­len Insti­­tute for Brain Science, il est en tout cas peu probable qu’un orga­­noïde, si avancé soit-il, « expé­­ri­­mente quelque chose de semblable à ce qu’une personne ressent – la détresse, l’en­­nui ou une caco­­pho­­nie d’im­­pres­­sions senso­­rielles ».

Mais Muotri l’af­­firme : si l’on convient que la conscience humaine est aussi le fait de ressen­­tir des sensa­­tions, « recréer la douleur sur les mini-cerveaux pour­­rait être tout à fait possible » par exemple. Il souligne en outre l’exis­­tence d’une thèse de l’ex­­té­­rio­­rité de la conscience, car « pour certains, la conscience ne serait pas dans le cerveau ». Le philo­­sophe Ava Noë est par exemple parti­­san de cette idée, expliquant que la conscience est une façon d’in­­te­­ra­­gir avec notre envi­­ron­­ne­­ment.

Cons­­cience céré­­brale ou pas, la simple idée du cerveau d’un·e défunt·e ressus­­ci­­té·e hors de son corps offre diffé­­rents scéna­­rios, pas toujours très rassu­­rants. « D’un côté, on pour­­rait imagi­­ner qu’il n’y ait plus rien, parce que le cerveau ne rece­­vrait plus aucune infor­­ma­­tion », explique Muotri. Mais on pour­­rait aussi envi­­sa­­ger que l’in­­di­­vidu se souvien­­drait de son passé et de sa mort. Privé de tous ses sens, il pour­­rait s’em­­plir d’une peur sourde, sans pouvoir expri­­mer son horreur. Mais ressen­­ti­­rait-il la douleur ? Quels seraient les droits et le statut de ce petit amas de cellules ? En tout cas, les cochons morts de Sestan étaient dans un état coma­­teux et n’avaient aucune conscience de leur état, selon le scien­­ti­­fique. Mais cet état pour­­rait être lié aux produits ajou­­tés au sang arti­­fi­­ciel par l’équipe de Sestan. Utili­­sés pour empê­­cher le gonfle­­ment des tissus, ils brident égale­­ment l’ac­­ti­­vité des neurones. Sans eux, les cerveaux des porcs pour­­raient-ils « se réveiller » ?

De fait, toutes ces recherches ambi­­tieuses évoluent désor­­mais en terri­­toire éthique inconnu. Et Alys­­son Muotri a été confronté à plusieurs reprises à l’inquié­­tude du public. En effet, s’il assure que ses objec­­tifs sont louables, la simple idée de réseaux orga­­niques reliés à des machines a des airs de film de science-fiction dont on connaît déjà la fin. Mais connaître la vérité est le fait des scien­­ti­­fiques. « On ne doit toute­­fois pas oublier pourquoi on le fait et on doit avoir une bonne raison », explique le biolo­­giste. « Pour ma part, si je désire créer des orga­­noïdes plus sophis­­tiqués, c’est parce que je pense que cela pour­­rait aider les gens. »

Le neuros­­cien­­ti­­fique améri­­cain Chris­­tof Koch
Crédits : Univer­­sity of Oregon

Muotri a néan­­moins conscience que le monde compte des âmes peu scru­­pu­­leuses et que la « mise en place d’une série de régu­­la­­tions » se fait plus que jamais néces­­saire « afin de se déci­­der sur la façon de procé­­der, comme nous le faisons déjà pour les animaux ». Ainsi, pour des raisons éthiques évidentes, aucune perfu­­sion n’a encore été effec­­tuée sur un cerveau humain. Mais l‘éthi­­cien et profes­­seur de droit de l’uni­­ver­­sité Stan­­ford Hank Greely s’at­­tend à ce qu’un cerveau humain mort soit un jour perfusé, mais « dans un cadre non conven­­tion­­nel, pas néces­­sai­­re­­ment de la recherche ».

Crédits : Muotri Lab/UC San Diego

Greely appelle en tout cas, dans un commen­­taire publié en avril 2019 aux côtés de 16 autres neuros­­cien­­ti­­fiques et bioé­­thi­­ciens, à « de nouvelles lignes direc­­trices pour les études portant sur la préser­­va­­tion ou la restau­­ra­­tion de cerveaux entiers ». Ses signa­­taires ne veulent plus d’une régle­­men­­ta­­tion lacu­­naire, afin de proté­­ger l’être humain, qu’il soit poten­­tiel sujet ou cher­­cheur·euse.

En effet, il n’existe pour l’heure pas vrai­­ment « de méca­­nisme de surveillance permet­­tant de s’inquié­­ter des consé­quences éthiques possibles de la prise de conscience sur quelque chose qui n’est pas un animal vivant », explique Stephen Latham, bioé­­thi­­cien à Yale qui a travaillé avec l’équipe de Sestan. 

Les chimères n’ont pas davan­­tage été épar­­gnées par les contro­­verses, mais pour le biolo­­giste Robin Lovell-Badge, ces avan­­cées ne sont pour l’ins­­tant pas « parti­­cu­­liè­­re­­ment préoc­­cu­­pantes sur le plan éthique ». En effet, au cours des trois expé­­riences réali­­sées par l’équipe du Salk Insti­­tute, les chimères ne seraient restées que des « boules de cellules », car leur déve­­lop­­pe­­ment a été arrêté avant que les organes ne se déve­­loppent, soit au bout de quelques semaines. Il recon­­naît toute­­fois que de nouvelles avan­­cées pour­­raient susci­­ter des ques­­tions éthiques et des inquié­­tudes quant au bien-être d’un animal ayant vu le jour avec cette méthode. 

Le Japon a déjà fait le choix d’au­­to­­ri­­ser cette possi­­bi­­lité. En mars 2019, il a levé l’in­­ter­­dic­­tion de déve­­lop­­per ce type d’em­­bryons après quatorze jours. Car au-delà de la contro­­verse, les chimères pour­­raient consti­­tuer une solu­­tion pour remé­­dier au manque d’or­­ganes desti­­nés à la trans­­plan­­ta­­tion. Elles pour­­raient aussi offrir une façon nouvelle d’étu­­dier les mala­­dies psychia­­triques ou neuro­­lo­­giques qui touchent l’être humain. Mais à quel prix ?

En atten­­dant qu’un·e cher­­cheur·euse tente d’in­­tro­­duire de la conscience dans un corps désin­­carné, où qu’elle surgisse d’elle-même, Koch espère lui aussi un vaste débat éthique sur la ques­­tion, car il s’agit là d’un « grand pas » en avant, dont nous ne revien­­drons pas.

Un embryon chimère
Crédits : Univer­­sité de San Diego

Couver­­ture : GIT Labo­­ra­­tory Jour­­nal


 

Down­load Nulled WordP­ress Themes
Down­load WordP­ress Themes Free
Down­load WordP­ress Themes Free
Down­load WordP­ress Themes
free online course
Free Download WordPress Themes
Download WordPress Themes Free
Download Best WordPress Themes Free Download
Download Premium WordPress Themes Free
free download udemy course

PLUS DE SCIENCE