Le Clonage : Qu'est-ce-que c'est ?
clonage : n. m. Reproduction d'un individu à l'identique, en un ou plusieurs exemplaires
Le clonage est le contraire de la reproduction sexuée qui permet la naissance d'organismes génétiquement différents alors que clone, (du grec klôn, " petite branche " ou " jeune pousse ") désigne un ensemble d'individus génétiquement identiques. Le clonage s'appliquait à l'origine à la reproduction par voie végétative, courante chez de nombreuses plantes qui se multiplient soit exclusivement à partir de cellules embryonnaires (par exemple l'ail) soit par bouturage ou par greffe (par exemple pour les arbres fruitiers) en complément de la reproduction sexuée. Aujourd'hui le mot clone est surtout utilisé chez l'animal pour désigner des individus produits artificiellement sans reproduction sexuée, chacun d'entre eux étant une copie génétique des autres (génocopie).

 

        Les techniques de clonage

Plusieurs techniques permettent de produire des clones animaux.

La séparation des cellules embryonnaires

La technique la plus simple consiste à séparer les cellules embryonnaires encore non différenciées issues des premières divisions de l'œuf fécondé. Ces cellules ont le même patrimoine génétique et, une fois isolées, elles peuvent continuer à se diviser en culture et former autant d'embryons. Cette forme de bourgeonnement est courante chez des animaux dont l'organisation est relativement simple comme les éponges, les hydres et les coraux (coléentérés). Chez les espèces plus évoluées, notamment chez les mammifères, son pouvoir de multiplication est très limité pour deux raisons. D'abord, on ne dispose que de 4 à 8 cellules de ce type par embryon ; ensuite, on ne peut recommencer l'opération une seconde fois car les cellules se différencient alors très vite et ne peuvent plus redonner à elles seules un individu viable : on dit qu'elles ont perdu leur totipotence. Cette forme de clonage existe à l'état naturel chez une espèce, le tatou, dont l'œuf une fois pondu peut produire un clone de douze individus. Chez les mammifères, un clone d'agneaux et un de veaux, tous les deux composés de quatre individus, ont pu être obtenus à titre expérimental après dissociation des cellules d'embryons au stade huit cellules (pris environ deux jours après la fécondation). Une variante, mais qui ne permet de produire que 2 individus génétiquement identiques (des jumeaux, très exceptionnellement des triplets), consiste à diviser un embryon un peu plus âgé en deux parties, chacune des moitiés redonnant un embryon. Cette division, à l'origine de la naissance des jumeaux " vrais " chez l'homme, peut survenir au cours du développement normal juste avant l'implantation, quand l'embryon se libère de la petite coque qui l'entoure depuis la fécondation (la zone pellucide). Chez l'animal (par exemple la vache), cette opération relativement simple permet d'obtenir jusqu'à 50 % de couples de vrais jumeaux (contre 1 à 3 % seulement dans les conditions naturelles).

La parthénogenèse

Un deuxième type de technique consiste à modifier la constitution génétique des cellules sexuelles femelles chez des espèces qui connaissent une forme de reproduction sexuée, la parthénogenèse, qui permet à l'embryon de se développer à partir du gamète femelle, mais sans fécondation (pas de génome paternel). C'est par exemple le cas chez certains poissons. On bloque d'abord la première division d'ovocytes activés artificiellement pour obtenir des embryons diploïdes (2n chromosomes alors que l'ovocyte a n chromosomes) : les poissons issus de ces œufs ont tous leurs gènes en deux copies identiques et sont dits homozygotes ; puis on multiplie chacun de ces poissons par parthénogenèse, et on obtient des individus (tous femelles) génétiquement identiques. L'efficacité de cette approche est faible mais il est possible d'obtenir, pour des études de génétique, des clones de 50 voire 100 individus.

Le transfert d'un noyau dans un ovocyte

Une troisième technique consiste à introduire le noyau d'une cellule prélevée sur un embryon ou un organisme adulte dans un ovocyte dont on a au préalable retiré les chromosomes. Cette opération de transfert nucléaire, plus complexe, implique un travail de microchirurgie réalisé sous microscope. En fait, c'est le plus souvent une cellule que l'on place à l'aide de micro-instruments sous la zone pellucide de l'ovocyte puis que l'on fusionne grâce à une courte impulsion électrique (électrofusion) qui déstabilise transitoirement les membranes. Cette manipulation élégante mime l'effet du spermatozoïde au moment de la fécondation. Elle a commencé à être utilisée il y a plus de quarante ans pour tenter de mieux comprendre comment des cellules qui possèdent les mêmes gènes peuvent reproduire, au cours du développement, par exemple des cellules sanguines, des neurones ou des muscles. Savoir si les noyaux de cellules différenciées conservent ou non les potentialités génétiques des cellules embryonnaires, est en effet une des questions fondamentales de la biologie du développement.

De nombreuses expériences réalisées alors surtout chez les amphibiens (la grenouille) permirent de montrer que la différenciation cellulaire n'altère pas la capacité du génome à être activé pour produire les différents types cellulaires de l'organisme. De nombreux gènes, non actifs dans des cellules de sang ou de peau par exemple, peuvent à nouveau redevenir actifs quand le noyau est soumis à l'influence du cytoplasme ovocytaire. Ce pouvoir " re programmateur " du cytoplasme reste toutefois toujours peu compris. Il met en jeu des remaniements importants de l'organisation architecturale des protéines qui organisent le noyau (la chromatine) et imposent des états de conformation étroitement contrôlés à la molécule support des gènes, l'ADN. Toutefois, avec les amphibiens, aucun noyau de cellule prélevée sur un animal adulte n'avait pu après greffe nucléaire redonner un animal adulte. Il a fallu attendre 1997 pour que cette démonstration soit faite. Et ce n'est pas la grenouille qui a permis d'apporter la réponse, ni de façon plutôt surprenante la souris, mais un mammifère domestique, le mouton, après la naissance, en Écosse, de la fameuse brebis Dolly. Bien que d'âges très différents, Dolly et sa mère forment un clone puisqu'elles ont le même génome ; elles ne sont toutefois pas des copies conformes, puisque les ovocytes dont elles sont issues (et les mères qui les ont portées) étaient différents et ont pu modifier le phénotype des animaux (hérédité dite maternelle).

Structure en double hélice de l'ADN.

 

        Perspectives

Des expériences conduites avec ces différentes espèces, il ressort que les noyaux embryonnaires semblent pouvoir être reprogrammés plus facilement que ceux pris sur des organismes plus âgés (fœtus ou adulte). Chez le mouton ou la vache par exemple, environ 10 % des noyaux d'embryons (pris juste après l'apparition de la première différenciation cellulaire) donnent naissance à un jeune viable alors que ce n'est le cas (pour l'instant toutefois) que pour moins de 1 % avec des cellules fœtales ou adultes. Cela suggère que le noyau ne retrouve peut être pas complètement son état embryonnaire. Ces résultats devraient sans doute permettre de mieux comprendre la nature de certains événements de différenciation cellulaire mis en jeu lors de l'apparition des tumeurs cancéreuses.

Au delà de ces perspectives importantes pour la compréhension du vivant, et sous réserve que cette biotechnologie qu'est le clonage devienne techniquement plus efficace, plusieurs utilisations des clones pourraient être envisagées. La première concerne, dans l'élevage, la filière de production de reproducteurs de haute valeur génétique : disposer de quelques animaux génétiquement identiques (des clones de 5 à 10 individus suffisent), c'est pouvoir analyser les interactions génotype/milieu et donc mieux identifier ce qui relève de l'inné (les gènes) et ce qui relève de l'acquis (l'environnement sanitaire, les conditions d'élevage), dans un caractère zootechnique que l'on souhaite sélectionner (pas tant aujourd'hui le niveau de production de lait ou de viande, que surtout, par exemple, la résistance à des maladies ou l'adaptation à des conditions d'élevage extensives).

Une autre application est la multiplication d'animaux génétiquement modifiés (animaux transgéniques). Une troisième est la réduction d'animaux en expérimentation puisque, pour mesurer précisément l'effet de certains traitements, un individu d'un clone (non traité) peut servir de propre témoin à son clone (traité). Enfin, et paradoxalement, le clonage peut constituer une aide précieuse pour la conservation de la diversité génétique des espèces domestiques puisqu'il offre la possibilité, à condition de limiter la taille du clone (c'est-à-dire le nombre d'individus de même génotype), de multiplier les reproducteurs et d'augmenter leur chance de pouvoir effectivement transmettre leur gènes à la génération suivante par voie sexuée.

 

        Droit

Ces perspectives ont suscité un renouveau du débat sur le clonage humain initié il y a plus de vingt ans. Le changement majeur réside dans la prise de conscience de la nécessité d'un accord international pour une interdiction chez l'homme, accord dont l'énoncé marquera une nouvelle étape de la démarche éthique dans le contrôle de l'avancée des connaissances scientifiques. La crainte unanime engendrée par la technique du clonage est celle de son application à l'homme qui permettrait de multiplier à l'infini des individus sélectionnés pour certaines de leurs caractéristiques. Il faut donc fixer des limites à la science. Au niveau international, l'idée d'un moratoire volontaire sur le clonage humain semble s'imposer.

En 1996, le conseil de l'Europe a élaboré une convention sur la bioéthique relative à la protection des droits des individus, à la dignité de l'homme face à la recherche scientifique. En France, les lois du 29 juillet 1994, dont les dispositions sont insérées dans le Code civil et le Code de la santé publique, ont fixé les principes directeurs de la bioéthique. Elles interdisent notamment d'ores et déjà toute pratique eugénique tendant à l'organisation de la sélection des personnes et les transformations apportées aux caractéristiques génétiques dans le but de modifier la descendance de la personne.

Ces lois doivent être révisées après évaluation, à l'expiration d'un délai de cinq ans, soit à partir de 1999, ce qui permettra, si besoin, de légiférer de façon plus précise sur la question du clonage.

Nous remercions les sites Webencyclo et SOS Planète pour leur documentation