La reconstitution du mammouth

Une des applications les plus spectaculaires de la biologie synthétique est la reconstitution envisagée du mammouth laineux. Cependant les obstacles techniques sont considérables et cette entreprise suscite la controverse parmi les scientifiques.

Espèces disparues - le mammouth
Espèces disparues - le mammouth (Immagine: Flying Puffin)
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Espèces disparues - le mammouth
Espèces disparues - le mammouth (Immagine: Flying Puffin)

Les mammouths ont toujours fasciné. Déjà les chasseurs-cueilleurs préhistoriques les représentaient dans leurs peintures rupestres et les gravaient sur l’ardoise. Les défenses de ces animaux étaient considérées dans certaines cultures comme ayant des propriétés thérapeutiques et cet « ivoire de mammouth » est négocié encore aujourd’hui comme matériau pour des objets d’art.

Découverte de mammouths congelés

Pendant la dernière glaciation, le mammouth laineux (Mammuthus primigenius) était l’un des grands mammifères les plus répandus. Il a disparu presque entièrement en peu de temps à la fin de cette période, il y a 12'000 ans. Mais quelques populations isolées ont survécu jusqu’en 1800 avant J.-C., par exemple sur des îles au large de la Russie du Nord et en Alaska. La science n’a pas trouvé d’explication probante à cette disparition rapide. Une raison souvent avancée en serait le réchauffement climatique qui aurait provoqué le recul des steppes herbeuses, la base de l’alimentation du mammouth laineux. Mais une chasse excessive de cet animal par l’homme pourrait aussi avoir causé ou du moins accéléré sa disparition. 1, 2

Etant donné que le mammouth laineux était très répandu autrefois, on en a trouvé de nombreux restes. Particulièrement intéressants pour la recherche sont les cadavres congelés, enfouis dans le pergélisol, qui, à part les os, comprennent souvent de la peau, des poils et des tissus mous. De telles découvertes donnent de nombreux renseignements sur l’apparence de ces animaux ainsi que sur leurs habitudes alimentaires et leur mode de vie. Le mammouth laineux a aussi fait l’objet d’une analyse de son génome, entièrement séquencé en 2015. 3, 4

La reconstitution du mammouth

Les avancées de la médecine de la procréation et les progrès de la biologie moléculaire nourrissent l’espoir d’une possible reconstitution du mammouth laineux.

Une autre option serait de transférer certaines caractéristiques de cet animal à l’éléphant d’Asie.

Quelques scientifiques pensent que la réintroduction de tels grands mammifères adaptés au froid aurait des effets positifs sur la diversité biologique et sur le climat. Des troupeaux de mammouth dans le grand Nord pourraient un jour favoriser l’extension de la prairie riche en espèces et protéger le pergélisol menacé par les changements climatiques. 5

Une autre incitation est la curiosité scientifique et la fascination pour cette espèce disparue. Même s’ils ne parvenaient pas à obtenir un mammouth vivant, les chercheurs acquérraient de nombreuses connaissances sur cette espèce éteinte, ses gènes et ses caractéristiques.

Enfin, s’ils veulent mener leur projet à terme , les scientifiques doivent poursuivre le développement des méthodes de biologie synthétique et de médecine de la procréation. Ces nouvelles méthodes pourraient également être utilisées pour d’autres espèces animales menacées ou disparues.

Il est en outre concevable que le savoir acquis et les technologies améliorées puissent être appliqués plus tard dans des domaines tout à fait différents, par exemple dans la médecine.5

Pourquoi s’agit-il de biologie synthétique ?

Actuellement, deux approches différentes sont suivies pour la reconstitution du mammouth, dont seule la seconde est attribuable à la biologie synthétique.

  • Le clonage reproductif
    Dans cette approche, les chercheurs doivent d’abord acquérir le génome intact et complet d’un mammouth. Ceci n’a pas été possible jusqu’ici, parce que les vestiges de mammouths examinés étaient trop décomposés. Le génome complet du mammouth serait ensuite introduit dans un ovule énucléé d’un éléphant femelle. « Enucléé » signifie que l’on a extrait le noyau de la cellule, donc le génome de l’éléphant femelle. L’ovule doté du génome du mammouth serait ensuite implanté chez un éléphant femelle jouant le rôle de mère porteuse.6 Le clonage reproductif a déjà été effectué avec succès dans d’autres espèces animales, notamment des animaux de rente tels que des moutons ou des vaches. Cette procédure ne relève pas de la biologie synthétique.
  • La biologie synthétique
    Cette approche prend pour point de départ des cellules d’éléphants, et donc aussi le génome de ces animaux. A l’aide de méthodes précises de génie génétique – des procédés d’édition génomique – les chercheurs substituent des gènes de mammouth à certains gènes d’éléphant dûment sélectionnés. Il s‘agit par exemple de gènes de la croissance des poils ou de la production des graisses. Une fois que les cellules comportent suffisamment de propriétés du mammouth, elles doivent évoluer, d’abord jusqu’au stade d’embryon, puis jusqu’à celui d’animaux viables. Pour franchir ces étapes, les scientifiques cherchent à développer et utiliser de nouvelles technologies, par exemple un utérus artificiel. Les animaux obtenus ne seraient pas de vrais mammouths, mais une nouvelle espèce animale possédant à la fois des caractéristiques du mammouth et de l’éléphant.5

Défis

Les projets sur le mammouth sont fascinants, mais aussi critiqués – y compris par des scientifiques. Ceux-ci sont nombreux à estimer extrêmement improbable que l’on réussisse à produire un mammouth viable. Et il serait encore beaucoup plus difficile de réintroduire une population stable de ces animaux. Il faudrait pour cela avoir plusieurs animaux génétiquement différents et trouver un habitat approprié. Du point de vue de l’éthique animale, il faut garder à l’esprit que, suivant l’approche retenue, la procédure nécessiterait de nombreux éléphants femelles d’Asie en tant que mères porteuses. On ne sait pas au juste comment celles-ci supporteraient l’embryon et la gestation et si elles adopteraient le jeune animal.7 Enfin, des spécialistes de l’environnement craignent que de tels projets de « réanimation » affaiblissent la protection des espèces, en donnant l’impression qu’il est relativement facile de restaurer une espèce disparue.

Activités en Suisse

Jusqu’à maintenant, il n’y a eu aucun projet de recherche dans ce domaine en Suisse.


Bibliographie

  1. National Geographics Lien
  2. Mammutmuseum Lien
  3. Lynch et al (2015) Elephantid Genomes Reveal the Molecular Bases of Woolly Mammoth Adaptations to the Arctic. Cell Reports. 12(2) 217-228 Lien
  4. Palkopoulou et al (2015) Complete Genomes Reveal Signatures of Demographic and Genetic Declines in the Woolly Mammoth. Current Biology. 25(10) 1395-13400 Lien
  5. Revive & Restore Lien
  6. Reye B. (2014) Das zweite Leben. Der Bund. Ausgabe vom 18.3. 2016 Lien
  7. SRF Schweizer Radio und Fernsehen Lien

novembre 2018

Genesis 2.0

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Ein Film zu Synthetischer Biologie

  • Pubblicazioni

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  • 2015

HOTSPOT 31/15: Chances et limites de la réintroduction des espèces

Les opinions divergent sur la nécessité, le potentiel et les risques liés aux réintroductions. Plusieurs raisons peuvent l’expliquer, telles que les différences biologiques et écologiques liés à l’organisme. De plus, les experts redoutent que les réintroductions puissent éveiller l’espoir que la nature détruite peut se reconstituer facilement. Aujourd’hui déjà, il est beaucoup plus facile de dégager des crédits pour l’acquisition d’une nouveauté que pour la conservation de ce qui existe, comme, par exemple, pour le domaine récent de la biologie synthétique. Ces scientifiques, à l’aide d’ADN génétiquement modifiés, entendent promouvoir la biodiversité en accroissant la diversité génétique chez les espèces menacées ou en créant des résistances contre les maladies,… ou en ramenant à la vie des espèces disparues. Dans ce numéro, l’avis et l’expérience de différents experts y sont présentés afin de mieux comprendre le débat sur les réintroductions.