Lignées de laboratoire
Les lignées cellulaires dérivées de tissus fœtaux avortés sont assez courantes dans la recherche et la médecine depuis la création, dans les années 1960, de la souche cellulaire WI-38, issue de l’Institut Wistar de Philadelphie, en Pennsylvanie, et de la MRC-5, provenant d’un laboratoire du Medical Research Council à Londres (voir Nature 498, 422-426 ; 2013). Les virus se multiplient facilement dans ces cellules, et elles sont utilisées pour fabriquer de nombreux vaccins d’importance mondiale, notamment ceux contre la rougeole, la rubéole, la rage, la varicelle, le zona et l’hépatite A.
On estime que 5,8 milliards de personnes ont reçu des vaccins fabriqués avec ces deux lignées cellulaires qui, avec d’autres, sont devenues des outils de laboratoire standard dans les études sur le vieillissement et la toxicité des médicaments. (La recherche avec ces lignées n’est pas couverte par la réglementation américaine régissant l’utilisation de cellules et de tissus fœtaux frais et n’est pas non plus saisie dans la base de données du NIH). Au cours des 25 dernières années, les lignées cellulaires fœtales ont été utilisées dans une liste de progrès médicaux, y compris la production d’un médicament à succès contre l’arthrite et de protéines thérapeutiques qui combattent la mucoviscidose et l’hémophilie.
Mais les lignées cellulaires fœtales disponibles dans le commerce sont d’une utilité limitée pour les scientifiques car elles ne reproduisent pas fidèlement le tissu natif et ne représentent qu’un sous-ensemble de types de cellules : Les lignées WI-38 et MRC-5, par exemple, sont dérivées de poumons fœtaux. Ces lignées peuvent également accumuler des mutations après s’être répliquées in vitro au fil du temps. Et pour créer des souris humanisées telles que celle de Su, il faut des morceaux entiers d’organes fœtaux pour obtenir un nombre suffisant de cellules souches. Pour toutes ces raisons, les chercheurs se tournent vers les tissus frais.
Aux États-Unis, ceux-ci sont collectés dans les centres médicaux et les cliniques qui pratiquent des avortements, en vertu d’un ensemble disparate de lois et de règlements régissant le consentement, la collecte et le transfert des tissus (voir « Les tissus fœtaux et la loi »). La loi américaine prévoit que les cliniques peuvent percevoir des « paiements raisonnables » pour compenser les coûts de fourniture des tissus, mais elle interdit de tirer profit de cette activité. Les responsables de Planned Parenthood affirment que ses cliniques obtiennent le consentement complet et éclairé des femmes qui choisissent de donner des restes de fœtus pour la recherche, et l’organisation a annoncé en octobre que ses cliniques ne recouvreront plus les coûts de 45 à 60 dollars par échantillon pour la collecte des tissus.
Depuis les cliniques, les tissus fœtaux sont ensuite souvent transmis à des sociétés de fourniture de recherche biologique, qui agissent comme intermédiaires et traitent les tissus avant de les vendre aux chercheurs. Su paie 830 dollars pour chaque échantillon de tissu hépatique fœtal fourni à son laboratoire par l’un des fournisseurs les plus utilisés, Advanced Bioscience Resources à Alameda, en Californie.
VIH et SIDA
La catégorie de travaux sur le tissu fœtal qui attire le plus de fonds du NIH est l’étude du VIH et du SIDA : elle représente 64 des 164 subventions du NIH. Les chercheurs dans ce domaine sont depuis longtemps confrontés à la pénurie de modèles efficaces pour cette maladie exclusivement humaine. Les modèles standard, les macaques, sont coûteux à élever, sont infectés par le SIV au lieu du VIH et ont des réponses immunitaires différentes de celles de l’homme. La flexibilité et l’adaptabilité du tissu fœtal – et sa richesse en tant que source de cellules souches – ont permis la création d’un certain nombre de souris au système immunitaire humanisé.
Principalement, la souris BLT (bone marrow-liver-thymus), créée en 2006. Ce modèle est fabriqué en détruisant le système immunitaire de l’animal, puis en transplantant chirurgicalement dans la souris des fragments de tissus du foie et du thymus d’un fœtus humain. Le système immunitaire est ensuite humanisé par une greffe de moelle osseuse, à l’aide de cellules souches hématopoïétiques provenant du même foie fœtal. L’animal permet d’étudier, par exemple, les réponses immunitaires qui sont essentielles à la mise au point d’un vaccin efficace contre le VIH. La souris a « accéléré l’étude de la pathogenèse du VIH et des nouvelles approches visant à exploiter l’immunité antivirale pour contrôler le VIH », peut-on lire dans une revue récente de plusieurs scientifiques financés par le NIH qui utilisent la souris.
La souris a également contribué à démontrer que les médicaments prophylactiques peuvent prévenir l’infection vaginale par le VIH – une stratégie qui est maintenant à un stade avancé des essais sur l’homme. L’animal est actuellement utilisé pour examiner comment l’infection génitale par le virus de l’herpès simplex modifie l’immunité au niveau de la muqueuse vaginale, facilitant ainsi l’infection par le VIH. Dans le même ordre d’idées, Su utilise maintenant sa souris humanisée pour examiner les mécanismes par lesquels la co-infection par l’hépatite C et le VIH peut accélérer les maladies du foie.
Il y a des inconvénients : la durée de vie moyenne de la souris BLT est relativement courte, à seulement environ 8,5 mois, car les animaux ont tendance à développer des cancers du thymus. Et le système immunitaire humanisé n’est pas hérité, de sorte que le modèle doit être créé encore et encore – ce qui entraîne la demande constante de tissu fœtal qui dérange tant les opposants à l’avortement.
Développement humain
Dans certains domaines de recherche, le tissu fœtal peut, à terme, être remplacé par d’autres matériaux et méthodes : des types de cellules alternatives et flexibles, y compris les cellules ES humaines et les cellules souches pluripotentes induites (iPS), et les organoïdes, qui sont des structures cellulaires créées en laboratoire qui ressemblent aux tissus des organes normaux. Mais il existe un domaine dans lequel, selon les scientifiques, le tissu fœtal est nécessaire par définition : les études sur le développement humain précoce, et les raisons pour lesquelles il tourne parfois mal.
« Le tissu fœtal humain ne sera probablement jamais remplacé dans certains domaines de recherche, en particulier en ce qui concerne le développement fœtal », déclare Wolinetz. Et l’application de ces travaux va bien au-delà de la compréhension des troubles du développement tels que les cardiopathies congénitales ou autres malformations, affirme Neil Hanley, endocrinologue à l’université de Manchester, au Royaume-Uni. « Pour un large éventail, maintenant, de maladies et de troubles de l’adulte, nous savons qu’ils ont leurs origines au cours du développement humain très précoce », dit-il, le diabète de type 2 et la schizophrénie en sont deux exemples. « Et à moins de comprendre le normal, vous ne comprendrez pas l’anormal. »
Les 30 subventions de biologie du développement impliquant des tissus fœtaux qui ont été accordées par le NIH en 2014 vont d’une étude de la différenciation des myoblastes, qui sont les précurseurs embryonnaires des cellules musculaires, à plusieurs examens du développement de l’appareil urogénital – des études pertinentes, par exemple, pour l’hypospadias, une condition courante dans laquelle l’urètre ne se ferme pas et le dessous du pénis est incomplètement formé. Un projet consiste à créer un atlas tridimensionnel de l’expression génétique dans le tubercule génital, le précurseur du pénis. Un autre projet consiste à sonder l’activité des gènes dans les cellules qui tapissent l’intestin du fœtus pour aider à expliquer l’inflammation intestinale excessive chez les bébés prématurés. Hanley dit que de telles études sont importantes, en particulier parce que la régulation des gènes – la symphonie finement réglée qui contrôle quand et où les gènes sont actifs – peut varier de façon frappante entre les espèces, de sorte que les résultats chez d’autres animaux ne se vérifient souvent pas chez l’homme.
Plus de la moitié des 30 subventions sont destinées à des études sur le développement du cerveau, et beaucoup de ces projets cherchent à obtenir des avancées dans la lutte contre des maladies telles que l’autisme, la schizophrénie et la maladie d’Alzheimer. Larry Goldstein, neurobiologiste à la faculté de médecine de l’université de Californie San Diego à La Jolla, utilise des cellules appelées astrocytes provenant de cerveaux de fœtus avortés pour nourrir des neurones qu’il a dérivés de cellules iPS et qui présentent des mutations associées à la maladie d’Alzheimer. On pense que les astrocytes sécrètent des facteurs qui maintiennent les neurones en bonne santé en culture, et il utilise ce système pour étudier la pathogenèse de la maladie et pour tester des médicaments potentiels.
Goldstein espère éventuellement dériver les astrocytes, aussi, à partir de cellules iPS. Mais « les astrocytes fœtaux humains que nous obtenons actuellement sont l’étalon-or que nous utilisons, et que nous utiliserons, pour comparer les astrocytes que nous fabriquons par différenciation », dit-il. Il a également utilisé des neurones provenant de cerveaux de fœtus avortés pour les comparer aux neurones fabriqués à partir de cellules iPS4. « Tant que le tissu fœtal est disponible, c’est une utilisation très précieuse », dit-il.
Trois autres subventions du NIH utilisant du tissu fœtal concernent le développement et les maladies des yeux. Les dommages causés à l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR), une couche unique de cellules située à l’arrière de l’œil, jouent un rôle clé dans un certain nombre de maladies oculaires, notamment la dégénérescence maculaire liée à l’âge, la cause la plus fréquente de cécité chez les adultes dans le monde développé. Dans les années 2000, des progrès ont été réalisés dans la création de cultures cellulaires à partir d’EPR disséqués dans les yeux de fœtus, ce qui a permis aux scientifiques d’étudier la fonction de ces cellules dans un plat. Et bien que certains scientifiques se soient tournés vers les cellules souches pour générer des EPR, comme Goldstein, ils continuent d’utiliser le tissu fœtal comme référence du développement et de la fonction normaux.
Goldstein a accepté de parler à Nature, dit-il, parce que « quelqu’un doit parler de manière responsable ». Il souligne que lui et ses collègues réfléchissent sérieusement à l’éthique de leur travail. « Nous ne sommes pas heureux de la façon dont le matériel est devenu disponible, mais nous ne serions pas disposés à le voir gaspillé et simplement jeté. »
Occasionnellement, le tissu fœtal est utilisé pour des travaux cliniques. L’année dernière, une société appelée Neuralstem à Germantown, dans le Maryland, en collaboration avec des scientifiques de l’Université de Californie, à San Diego, a lancé un essai dans lequel des cellules souches de moelle épinière fœtale ont été implantées pour traiter des lésions de la moelle épinière. En mai, des chercheurs du Royaume-Uni et de Suède ont lancé une étude dans laquelle des neurones dopaminergiques de fœtus avortés sont transplantés dans le cerveau de patients atteints de la maladie de Parkinson (voir Nature 510,195-196 ; 2014). La recherche sur le tissu fœtal est moins controversée dans les pays où l’avortement est plus largement accepté.
Vision inconfortable
Les vidéos de Planned Parenthood ont mis mal à l’aise même certains partisans de la recherche sur le tissu fœtal. Dans une vidéo, le médecin Deborah Nucatola, directrice principale des services médicaux du groupe, décrit comment elle écrase les fœtus au-dessus et en dessous des organes clés afin de les conserver intacts pour la recherche. Elle décrit également le fait de tourner un fœtus en présentation par le siège pour délivrer la tête en dernier, lorsque le col de l’utérus est plus dilaté, préservant ainsi le cerveau.
Ceci a soulevé la question de savoir si les médecins modifient les techniques d’avortement pour répondre aux demandes de recherche, violant ainsi un précepte largement répandu de l’éthique de la recherche. Arthur Caplan, bioéthicien à la faculté de médecine de l’université de New York, rejette les vidéos comme étant « de la pure politique », mais certaines des séquences « ont fait arquer mon sourcil », dit-il. « Vous ne pouvez pas utiliser une approche différente de l’avortement pour essayer de préserver quelque chose. Ce sont des interdits. »
La porte-parole du Planning familial, Amanda Harrington, affirme que l’organisation n’a pas connaissance de cas où la méthode d’avortement a été modifiée pour préserver des organes. Mais, ajoute-t-elle, « si des ajustements mineurs qui n’ont aucune incidence sur la santé et la sécurité de la femme sont effectués lorsque la femme a exprimé le désir de donner des tissus, c’est tout à fait approprié, éthique et légal ». La santé et la sécurité des femmes, dit-elle, « est toujours la priorité numéro un ».
Pour de nombreux scientifiques, la question est de savoir quelles seront les retombées de cette controverse. Dans la foulée de la fusillade du Colorado, certains républicains du Congrès ont fait marche arrière dans leurs tentatives antérieures de défusionner Planned Parenthood, et le président Obama devrait opposer son veto à tout projet de loi allant dans ce sens. Cela signifie que les dommages durables des vidéos pourraient finir par être infligés non pas au budget de Planned Parenthood, mais à la science. Depuis juillet, quatre projets de loi visant à criminaliser ou à restreindre la recherche ont été déposés au Congrès américain, et des législateurs ont lancé des initiatives similaires dans une douzaine de législatures d’État. (Le Missouri, l’Arizona et le Dakota du Nord interdisent déjà la recherche.)
Su a senti le climat pour sa recherche se refroidir lorsque, le 1er octobre, une nouvelle loi de Caroline du Nord a été signée, qui fait de la vente de tissus fœtaux pour n’importe quel montant dans l’État un crime. Su reçoit les tissus qu’il utilise de l’extérieur de l’État, mais le message derrière cette nouvelle loi le préoccupe. « J’espère que cette controverse actuelle, ou d’éventuelles interventions du Congrès, ne ralentira pas la recherche biomédicale », dit-il. « L’avantage est plus grand que l’inconvénient sur ce point. »
La controverse « met absolument en danger la recherche sur les tissus fœtaux », dit Caplan. « Il est peu probable que de jeunes scientifiques se lancent dans un domaine déchiré par la controverse, où le financement est incertain et où les menaces physiques sont une possibilité réelle. »
Caplan dit que des parallèles pourraient émerger avec les événements du début des années 2000, lorsque l’utilisation de cellules ES humaines dans la recherche américaine est devenue politiquement tendue. Des règles fédérales strictes régissant le financement de la recherche par les NIH ont alors été adoptées, mais certains États, dont la Californie et le Massachusetts, ont réagi en injectant tout de même de l’argent dans la science.
« Pour aller de l’avant, la réalité est que la recherche sur les tissus fœtaux n’a pas besoin d’être financée ou autorisée partout », dit Caplan. » Elle doit être autorisée quelque part. «
Cet article est reproduit avec l’autorisation de l’auteur et a été publié pour la première fois le 7 décembre 2015.