Bringing Extinct Species Back to Life | Dr. Beth Shapiro

Le Dr Beth Shapiro, biologiste de l'évolution et directrice scientifique chez Colossal Biosciences, se consacre à la « dé-extinction » d'espèces comme le mammouth laineux, le dodo et le loup-terrible. Ce travail utilise la génomique pour la préservation des espèces et l'amélioration de l'écosystème mondial, en appliquant les mêmes outils à la conservation d'espèces vivantes menacées. L'enthousiasme généré par la dé-extinction attire investissements et engagement, stimulant le développement technologique. La discussion s'ouvre sur la définition d'une espèce. Le Dr Shapiro explique que le concept d'espèce est humain, servant à classer et communiquer. Elle mentionne le concept biologique d'espèce d'Ernst Mayr, selon lequel des individus sont de la même espèce s'ils peuvent se reproduire et avoir une descendance fertile. Cependant, elle souligne que la biologie ne se soucie pas de ces classifications. Elle donne l'exemple des bisons, appelés « buffles » par les Européens en raison de leur utilité pour les manteaux, malgré des différences génétiques majeures avec les buffles africains et asiatiques. L'interfécondité est abordée avec l'exemple des Néandertaliens et des Homo sapiens. Des études ADN ont montré que nos ancêtres ont eu des enfants avec des Néandertaliens et des Dénisoviens après être sortis d'Afrique. Cela remet en question la stricte application du concept biologique d'espèce, car il y a eu reproduction fertile entre ces groupes. Aujourd'hui, la plupart des humains non africains ont entre 2 et 5 % d'ADN néandertalien. Il est intéressant de noter que si l'on compilait tout l'ADN néandertalien présent chez les humains actuels, on reconstituerait plus de 90 % du génome néandertalien, suggérant que la majeure partie de cet ADN n'était pas mal-adaptative. Les 5 % restants, absents chez les humains, pourraient être les gènes qui nous distinguent et étaient essentiels à la survie de nos ancêtres. Le Dr Shapiro évoque également la divergence des ours bruns et des ours polaires il y a environ 500 000 ans. Malgré cette séparation, ils peuvent s'interféconder, et des hybrides (ours grolars ou pizzlys) existent. L'ADN ancien a révélé que les ours bruns d'Amérique du Nord ont de l'ascendance polaire, issue d'événements d'hybridation il y a environ 20 000 ans. Cependant, les hybrides ne survivent qu'en tant qu'ours bruns, car les caractéristiques des ours polaires (fourrure blanche pour la chasse aux phoques) ne sont pas adaptatives pour les ours bruns. La conversation aborde ensuite la question de la sélection des espèces à "dé-éteindre". Le Dr Shapiro explique qu'il y a des raisons techniques, éthiques, écologiques et sociales. Techniquement, il faut de l'ADN bien préservé. Par exemple, les dinosaures sont hors de portée car leur ADN n'a pas survécu plus de 66 millions d'années. Le plus vieil ADN récupéré provient de mammouths (1 à 2 millions d'années). La dégradation de l'ADN est ralentie par le froid et l'enfouissement rapide. Le dodo, qui vivait dans un environnement chaud et humide (Maurice), a nécessité un échantillon provenant d'un spécimen conservé en Europe. Éthiquement, il faut comprendre la cause de l'extinction pour éviter une ré-extinction et le rôle de l'animal dans l'écosystème. L'objectif est de restaurer des interactions écologiques clés pour rendre les écosystèmes plus robustes. Le projet du mammouth laineux, par exemple, vise à restaurer un rôle écologique important. Des expériences en Sibérie (Pléistocène Park) montrent que la réintroduction de grands herbivores (bisons, chevaux sauvages) aide la toundra à retrouver sa biodiversité végétale en empêchant la neige d'isoler le sol et de favoriser certaines plantes. Colossal Biosciences travaille sur le mammouth (mammifère placentaire) et le thylacine (marsupial). Le Dr Shapiro a initié un programme de dé-extinction d'oiseaux car ce sont des espèces très menacées. Le dodo a été choisi pour sa capacité à susciter l'émerveillement et l'intérêt du public, ce qui est crucial pour l'engagement et l'investissement. Les outils développés pour la dé-extinction sont les mêmes que ceux utilisés pour modifier génétiquement des espèces vivantes afin de les sauver. La reproduction par parthénogenèse est abordée, comme le cas des condors femelles qui peuvent pondre des œufs viables sans mâle. Cela se produit par une erreur de méiose où l'œuf contient les deux copies de chromosomes nécessaires au développement. Le projet du loup-terrible (direwolf) est un exemple concret. En utilisant l'ADN de loups-terribles fossiles, 20 modifications génétiques ont été identifiées pour rendre les animaux plus grands, plus robustes et à la fourrure claire. Ces modifications ont été introduites dans le génome de loups gris. Actuellement, trois loups-terribles (Romulus, Remus et Klesia) vivent, ils sont presque deux ans. L'objectif n'est pas de les faire se reproduire entre eux en raison de leur parenté, mais de créer d'autres meutes pour étudier leur impact sur l'écosystème. La couleur claire de la fourrure a été obtenue par des modifications génétiques connues pour être sûres chez les loups gris et les chiens domestiques, plutôt que d'utiliser les gènes exacts des loups-terribles qui auraient pu entraîner des problèmes de santé comme l'albinisme oculo-cutané. Le Dr Shapiro met en avant la nécessité d'une approche réfléchie et échelonnée pour tout projet de dé-extinction ou de translocation d'espèces. Elle critique l'idée que les scientifiques agissent sans contrôle, soulignant les protocoles éthiques et les réglementations en place. Elle mentionne le déréglementation récente par l'USDA du châtaignier américain génétiquement modifié pour résister à la maladie qui l'a décimé, comme un exemple de restauration d'écosystème. Elle insiste sur le fait que l'humain a toujours interagi avec la nature, que ce soit par la chasse, la domestication ou la conservation. L'idée de laisser la nature "intacte" est une illusion, car nous influençons constamment les écosystèmes. L'important est de viser la robustesse et la résilience des écosystèmes. La discussion aborde aussi les moustiques, porteurs de maladies mortelles. Le Dr Shapiro suggère que, pour les espèces surpeuplées et pathogènes, il pourrait être sûr de réduire leur population à un niveau plus naturel. Elle évoque les "gene drives" comme un outil puissant, avec des mesures de sécurité appropriées, pour contrôler des populations d'espèces invasives ou porteuses de maladies. Le cas des furets à pieds noirs est un exemple de succès de conservation. Presque éteints à cause de la destruction de leur proie, le chien de prairie, et d'une maladie, la peste, leur population a été sauvée grâce à un programme d'élevage en captivité. La faible diversité génétique de la population actuelle est un problème, mais des tissus anciens conservés dans le "Frozen Zoo" de San Diego permettent de cloner de nouveaux individus génétiquement diversifiés. De plus, la biologie de synthèse pourrait être utilisée pour rendre ces furets résistants à la peste, en identifiant les gènes de résistance chez d'autres espèces. La conversation se tourne vers l'édition génétique chez l'homme. Le Dr Shapiro mentionne la FIV et la sélection d'embryons sains, ainsi que l'affaire du scientifique chinois He Jiankui, qui a modifié les gènes de bébés pour les rendre résistants au VIH, soulevant d'énormes questions éthiques. Elle souligne que la sélection génétique humaine se produit déjà, consciemment ou inconsciemment, par le choix des partenaires. L'ADN ancien a montré une sélection génétique pour la taille en Europe du Nord, par exemple. Le Dr Shapiro conclut en affirmant que les outils de la biologie de synthèse sont une opportunité d'améliorer la santé humaine et la biodiversité. Elle cite l'exemple de l'enfant KJ, guéri d'une maladie génétique grave grâce à l'édition génétique. Elle défend l'idée que "ne rien faire" est aussi une décision, qui conduira à un avenir moins biodiverse. Colossal Biosciences s'engage dans la transparence et l'éducation du public, travaillant avec des comités consultatifs pour garantir des décisions éthiques et inclusives. L'émerveillement suscité par la dé-extinction est un moteur puissant pour l'engagement du public et le développement scientifique. Elle mentionne également le développement d'utérus artificiels, motivés par la dé-extinction des mammouths, qui pourraient avoir des applications révolutionnaires en médecine humaine, par exemple pour les grossesses compliquées ou les bébés prématurés.