La recherche avec des embryons humains est lourde, de sorte que certains chercheurs créent des embryons synthétiques à partir de cellules souches.Crédit: Juan Gartner / Photothèque Scientifique / Getty
Les scientifiques peuvent maintenant créer des amas de cellules qui ressemblent à des embryons humains, suscitant l’espoir qu’ils pourraient étudier les premières étapes insaisissables du développement humain tout en évitant les préoccupations éthiques qui rendent difficile l’étude des embryons humains réels. Mais à mesure que ces modèles embryonnaires — dans lesquels les cellules souches humaines sont transformées en structures ressemblant à des embryons dont la croissance reflète des stades plus avancés du développement embryonnaire – gagnent en popularité, des chercheurs américains disent qu’ils ont de plus en plus de mal à obtenir un financement fédéral pour de tels travaux.
Les Instituts nationaux de la santé des États-Unis financent et financent toujours des travaux sur des structures ressemblant à des embryons. Un porte-parole a déclaré à Nature que l’agence examine les demandes de subvention impliquant des modèles qui « pourraient être considérés comme un organisme » au « cas par cas », et a cité une disposition de la loi fédérale connue sous le nom d’amendement Dickey-Wicker, qui interdit au gouvernement de financer la recherche qui crée ou détruit des embryons humains.
Mais l’interdiction, qui date de 1996, a été mise en place avant l’avènement des techniques qui produisent des structures ressemblant à des embryons à partir de cellules souches. Les scientifiques qui travaillent sur de telles recherches disent qu’ils ont besoin de conseils plus clairs sur ce qui est admissible au financement fédéral.
« L’écriture sur le mur est que les embryons synthétiques sont hors des limites avec le NIH. La prochaine étape de la science n’est pas autorisée « , explique Eric Siggia, physicien qui étudie les systèmes de développement à l’Université Rockefeller de New York.
Face à ces critiques croissantes, le Bureau de la Politique scientifique de l’agence a demandé aux Académies nationales américaines des Sciences, de l’Ingénierie et de la Médecine (NASEM) d’organiser un atelier d’une journée pour présenter les derniers développements dans les expériences avec des structures de type embryonnaire. À la demande du NIH, la réunion du 17 janvier à Washington DC n’inclut aucune présentation sur l’éthique ou la réglementation.
La réunion du NASEM aidera les gens à « mieux comprendre certaines des inconnues associées à ce domaine naissant », a écrit Carrie Wolinetz, chef de cabinet par intérim du NIH et directrice associée de la politique scientifique dans un billet de blog l’année dernière.
» La recherche impliquant divers modèles d’aspects du développement de l’embryon humain peut-elle être soutenue par les NIH? La réponse est « ça dépend » « , a-t-elle ajouté.
Guichet collant
La recherche sur l’embryon aux États-Unis a longtemps été lourde. L’amendement Dickey–Wicker a été renouvelé chaque année depuis 1996, dans le projet de loi de dépenses annuel qui finance les NIH. Les chercheurs américains sont également guidés par une ligne directrice éthique internationalement reconnue appelée règle des 14 jours, qui limite la recherche sur l’embryon à la période de deux semaines après la fécondation.
En juin dernier, l’administration du président Donald Trump a arrêté la recherche sur les tissus fœtaux par des scientifiques gouvernementaux et a imposé que toute demande de subvention impliquant de tels matériaux fasse l’objet d’un examen éthique supplémentaire.
Aucune de ces lois et directives ne traite spécifiquement des collections de cellules de plus en plus complexes qui ont été démontrées pour imiter les premiers stades du développement de l’embryon humain et pour éclairer des processus autrement difficiles à étudier. De manière cruciale, les structures ressemblant à des embryons ne sont pas formées à partir d’un ovule et d’un spermatozoïde, comme le sont les vrais embryons. Les scientifiques disent qu’il n’est pas clair si ou comment les lignes directrices existantes sont appliquées à la recherche sur les structures.
Siggia et son collègue de Rockefeller Ali Brivanlou, biologiste du développement, ont soumis un rapport d’étape au NIH en 2018 sur une subvention pour étudier les mécanismes par lesquels les colonies de cellules souches embryonnaires s’organisent. Siggia dit que le personnel de l’Institut National des Sciences médicales générales de l’agence leur a dit de couper tout plan dans lequel des cellules embryonnaires interagissaient avec des cellules « extra-embryonnaires » — des tissus qui se développent dans le placenta et d’autres structures qui nourrissent un embryon.
Siggia dit que c’était surprenant car cet ajout serait la prochaine étape de la conception expérimentale. Mais le NIH a rechigné, dit-il. « Le mélange de cellules extra-embryonnaires et embryonnaires pourrait obtenir ce que quelqu’un interpréterait comme un embryon — et ils ne voulaient pas s’en approcher. »
« Nous avons dû soumettre à nouveau des plans pour l’année prochaine et supprimer certains sujets, puis cela a avancé », explique Siggia à propos du rapport d’étape. Plus récemment, des membres du personnel de l’Institut National de la Santé de l’Enfant et du Développement humain Eunice Kennedy Shriver des NIH ont réitéré ce message lorsqu’ils discutaient d’une autre subvention avec Siggia.
Un porte-parole des NIH a déclaré que l’agence ne commentait pas les demandes de subventions non financées.
Le groupe Rockefeller n’est pas le seul à adapter ses plans pour pouvoir poursuivre son travail. Aryeh Warmflash, biologiste des cellules souches à l’Université Rice de Houston, au Texas, dit qu’il ne demande pas de financement fédéral pour des travaux utilisant des structures ressemblant à des embryons pour étudier la phase de développement de l’embryon connue sous le nom de gastrulation, un domaine dans lequel il a fait un travail de pionnier. « Cela ne me semble pas en valoir la peine », dit Warmflash. Au lieu de cela, il se tourne vers des bailleurs de fonds privés.
Territoire inconnu
Fu Jianping, bioingénieur à l’Université du Michigan à Ann Arbor, dit avoir soumis une demande de subvention au NIH pour étudier l’origine des cellules précurseurs des ovules et des spermatozoïdes, en utilisant des modèles de type embryonnaire. L’agence l’a examiné et noté en juin dernier. Un administrateur de programme a envoyé par courrier électronique à Fu une liste de questions, dont une lui demandant si ses expériences concerneraient également des tissus extra-embryonnaires. Plusieurs mois plus tard, Fu dit qu’il n’a reçu aucun financement. « L’incertitude des organismes de financement va certainement être un obstacle à la poursuite des progrès dans ce domaine émergent », dit-il.
Un porte-parole des NIH a déclaré à Nature que les scientifiques ayant des questions sur toute demande de subvention ou de bourse pouvaient contacter le responsable concerné des NIH.
Malgré l’incertitude du financement, les progrès dans l’étude du développement embryonnaire ont été rapides. En 2016, Siggia faisait partie de l’un des deux groupes, au Royaume-Uni et aux États-Unis, qui ont réussi à faire pousser des embryons humains dans un plat jusqu’à 13 jours après la fécondation1,2. Ce faisant, ils ont amélioré le précédent record de neuf jours, enregistré en 20033. L’exploit a suggéré qu’il pourrait être techniquement possible d’aller au-delà de la règle des 14 jours, incitant les éthiciens à se demander s’il était temps de réévaluer cette limite.
En septembre dernier, le groupe de Fu a décrit une nouvelle façon de développer des structures ressemblant à des embryons à partir de cellules souches humaines4. Le mois suivant, deux équipes en Chine ont signalé qu’elles avaient cultivé des embryons de singes dans un plat pendant 20 jours5,6.
Certains chercheurs reconnaissent que le domaine approche d’une nouvelle frontière éthique. Dans un article d’opinion publié le 16 janvier7 dans Stem Cell Reports, une revue de l’International Society for Stem Cell Research (ISSCR), les chercheurs notent que la définition juridique de ce qu’est un embryon varie d’un pays à l’autre, laissant place à la confusion quant à l’interprétation de la recherche sur les embryons synthétiques. Les auteurs ont appelé l’ISSCR à définir clairement des lignes directrices pour la conduite éthique de cette ligne de travail.
Le même jour, l’ISSCR a publié une déclaration promettant de publier des lignes directrices mises à jour au début de 2021 qui traitent de la complexité de ce domaine. Il comprenait également une série de recommandations à suivre par les chercheurs entre-temps, parmi lesquelles une demande que les cultures cellulaires de structures ressemblant à des embryons qui durent plus de 14 jours soient signalées au comité de surveillance de leur établissement pour la recherche sur les embryons.
« Bien sûr, le NIH se débat avec la question de savoir quand un embryon n’est-il pas un embryon », explique Janet Rossant, biologiste du développement à l’Hospital for Sick Children de Toronto, au Canada, qui fait partie des organisateurs de l’atelier et co-auteur du document Stem Cell Reports. « Je dirais aussi absolument que nous ne sommes pas près d’une ligne qui ne devrait pas être franchie. »