Rhinocéros de Sumatra (Dicerorhinus sumatrensis), également connus sous le nom de rhinocéros poilus ou rhinocéros asiatiques à deux cornes, font partie des espèces de grands mammifères les plus gravement menacées sur Terre. Ils habitaient autrefois une vaste zone continue en Asie de l’Est et du Sud-Est, mais les 50 à 80 individus restants sont désormais confinés à une dizaine de populations fragmentées dispersées à travers Sumatra et Bornéo indonésien. La perte d’habitat, le braconnage et les possibilités de reproduction limitées continuent de provoquer le déclin des populations et l’extinction est désormais une possibilité très réelle pour cette espèce, la plus petite et la plus ancienne des cinq espèces de rhinocéros existantes.
En raison de la nature fragmentée de la population restante, les rencontres de reproduction entre mâles et femelles sont rares et la consanguinité est inévitable. Cette situation nécessite une réintroduction urgente de nouveau matériel génétique pour stopper l’érosion de la diversité génétique. Les programmes d’élevage en captivité impliquant neuf individus dans des zoos du monde entier ont connu un échec spectaculaire et Kertam, le dernier rhinocéros mâle de Sumatra en Malaisie, est décédé en 2018, limitant encore davantage les chances d’introduire du nouveau matériel génétique.
Cependant, une équipe de scientifiques berlinois dirigée par le Dr Vera Zywitza et le Dr Sebastian Diecke, responsable de la plateforme de cellules souches pluripotentes au Centre Max Delbrück de Berlin, estime que tout n’est pas encore perdu. Eux et leurs partenaires internationaux ont entrepris de transformer des cellules cutanées prélevées sur des rhinocéros de Sumatra aujourd’hui décédés en cellules souches, à partir desquelles ils pourront ensuite dériver des ovules et des spermatozoïdes qui seront utilisés dans in vitro fécondation en laboratoire. Les embryons ainsi formés, qui seront la progéniture de Kertam et d’autres individus déjà décédés ou infertiles, seront portés à terme par des mères porteuses rhinocéros.
Dans la revue scientifique iScience, l’équipe, dirigée par le premier auteur Zywitza et le dernier auteur Diecke, ont rapporté leur succès initial dans ce projet ambitieux : ils ont produit des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) à partir des cellules cutanées de Kertam, qui ont été prélevées par biopsie sur ce mâle avant il est mort et a été gardé gelé. Ces CSPi sont un outil puissant pour lutter contre l’extinction, car elles peuvent être utilisées pour fabriquer tous les types de cellules d’un corps, y compris les ovules et les spermatozoïdes. Des descendants fertiles et viables ont déjà été générés en laboratoire à l’aide d’iPSC provenant de souris, et la technique est de plus en plus appliquée à diverses autres espèces de mammifères.
Un autre avantage de produire des CSPi à partir d’espèces rares et menacées est que ces cellules ne meurent jamais, mais continuent de se diviser à l’infini. Cela signifie qu’ils peuvent conserver une copie du génome d’une espèce menacée pendant des décennies, permettant ainsi aux scientifiques d’utiliser le matériel génétique potentiellement pour ressusciter l’espèce. En fait, la plateforme technologique a développé ses technologies de cellules souches dans le cadre du projet de recherche BioRescue pour le rhinocéros blanc du Nord, encore plus menacé (Ceratotherium simum cottoni) – dont il ne reste plus que deux femelles, vivant dans une réserve faunique kenyane.
« Notre étude actuelle a beaucoup bénéficié des connaissances acquises grâce à ce projet à grande échelle financé par le ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche », explique Zywitza. Le professeur Thomas Hildebrandt, chef du département de gestion de la reproduction à l’Institut Leibniz de recherche sur le zoo et la faune sauvage (IZW) à Berlin, et son groupe de recherche ont également été impliqués de manière significative dans le projet.
Zywitza raconte à quel point toutes les personnes impliquées dans la présente étude ont été surprises et heureuses de découvrir que les méthodes utilisées pour transformer les cellules cutanées des rhinocéros blancs du nord en cellules souches fonctionnaient également bien avec les cellules des rhinocéros de Sumatra. Au microscope, les cellules souches des deux espèces de rhinocéros se distinguaient à peine des cellules iPS humaines. Néanmoins, il existait des différences spécifiques à chaque espèce : « Contrairement aux iPSC du rhinocéros blanc du Nord, les iPSC de Kertam ne pouvaient pas être cultivées sans cellules nourricières, qui libèrent des facteurs de croissance qui aident à maintenir les cellules souches dans un état pluripotent », explique Zywitza.
Les chercheurs considèrent leur succès comme une première étape vers la lutte contre l’extinction du rhinocéros de Sumatra en utilisant des techniques associées aux cellules souches. Leur prochain objectif est d’utiliser les cellules iPS de Kertam pour produire des spermatozoïdes adaptés à l’insémination artificielle. « Cette étape est plus difficile », explique Zywitza. « Pour obtenir des spermatozoïdes, nous devons d’abord utiliser les cellules iPS pour cultiver des cellules germinales primordiales – les précurseurs des ovules et des spermatozoïdes. » Ils prévoient également d’obtenir des cellules iPS d’autres rhinocéros de Sumatra pour augmenter la diversité génétique stockée, car la réintroduction du matériel génétique à l’avenir sera cruciale pour soutenir une population de rhinocéros de Sumatra saine et autonome.
L’expert en reproduction Thomas Hildebrandt explique pourquoi de tels efforts sont nécessaires : « Des mesures sont effectivement prises en Indonésie pour préserver la population de rhinocéros de Sumatra en regroupant les individus restants dans des réserves fauniques », dit-il. « Mais les femelles qui ne sont pas enceintes depuis longtemps deviennent souvent stériles, par exemple à cause de kystes qui se développent sur leurs organes reproducteurs, ou elles peuvent tout simplement être trop vieilles pour avoir des petits. »
« Même si notre travail tente de rendre possible ce qui semble impossible – assurer la survie d’animaux qui autrement disparaîtraient probablement de notre planète – cela doit rester une exception et non devenir la règle », souligne Zywitza. « Malgré tout le buzz autour de ce que nous faisons en laboratoire, cela peut, au mieux, apporter une petite contribution à la sauvegarde de ces rhinocéros de l’extinction. La protection et la conservation des quelques habitats restants des animaux sont au moins tout aussi importantes.
Crédit d’image : Ben Jastram, Leibniz-IZW
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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