Conception : Comment la Silicon Valley a élaboré un plan pour transformer le sang en ovules humains fabriqués en laboratoire

Il y a quelques années, un jeune homme de la scène technologique californienne a commencé à faire son apparition dans les principaux laboratoires de biologie du développement au monde. Ces laboratoires déchiffraient les secrets des embryons et s’intéressaient particulièrement à la formation des œufs. Certains pensaient que s’ils découvraient cette recette, ils seraient capables de la copier et de transmuter n’importe quelle cellule en œuf.

Leur visiteur, Matt Krisiloff, a dit qu’il voulait aider. Krisiloff ne connaissait aucune biologie, et il n’avait que 26 ans. Mais après avoir dirigé un programme de recherche à Y Combinator, le célèbre incubateur de startups à San Francisco qui a été l’un des premiers bailleurs de fonds d’entreprises telles qu’Airbnb et Dropbox, il a dit qu’il était  » bien connecté », avec accès à de riches investisseurs technologiques.

Krisiloff avait également un intérêt particulier pour la technologie des œufs artificiels. Il est gay, et il savait que théoriquement, une cellule d’un homme pouvait être transformée en œuf. Si cela était possible, deux hommes pourraient avoir un enfant génétiquement lié aux deux. « J’étais intéressé par l’idée de « quand les couples de même sexe peuvent-ils avoir des enfants ensemble ? » », explique Krisiloff. « Je pensais que c’était la technologie prometteuse pour faire cela. »

Aujourd’hui, la société Krisiloff, appelée Conception, est la plus grande entreprise commerciale poursuivant ce qu’on appelle la gamétogenèse in vitro, qui consiste à transformer des cellules adultes en gamètes, des spermatozoïdes ou des ovules. Il emploie environ 16 scientifiques et a levé 20 millions de dollars auprès de personnalités technologiques bien connues, dont Sam Altman, PDG d’OpenAI et ancien président de Y Combinator ; Jaan Tallinn, l’un des fondateurs de Skype ; et Blake Borgeson, cofondateur de Recursion Pharmaceuticals.

La société essaie initialement de fabriquer des œufs de remplacement pour les femmes. C’est scientifiquement plus facile que de fabriquer des œufs à partir de cellules mâles, et le marché est évident. Les gens ont des enfants plus tard dans la vie, mais la réserve d’œufs sains d’une femme plonge dans la trentaine. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles les patients visitent les cliniques de FIV.

La conception commence avec des cellules sanguines de donneuses et essaie de les transformer en le premier « œuf humain de preuve de concept » fabriqué en laboratoire. L’entreprise ne l’a pas encore fait, ni personne d’autre. Il y a encore des énigmes scientifiques à surmonter, mais Krisiloff a envoyé un e-mail à ses partisans plus tôt cette année, disant que sa startup pourrait être « la première au monde à atteindre cet objectif dans un avenir pas si lointain ». Il dit que les œufs artificiels « pourraient devenir l’une des technologies les plus importantes jamais créées ».

concept de manipulation d'embryons

NICOLáS ORTEGA

Ce n’est pas exagéré. Si les scientifiques pouvaient générer des réserves d’œufs, cela briserait les règles de la reproduction telles que nous les connaissons. Les femmes sans ovaires, par exemple à cause d’un cancer ou d’une intervention chirurgicale, pourraient avoir des enfants biologiquement apparentés. De plus, les œufs fabriqués en laboratoire annuleraient les limites d’âge de la fertilité féminine, permettant aux femmes d’avoir des bébés apparentés à 50, 60 ou même au-delà.

La perspective d’ovules à partir d’une prise de sang est profonde et éthiquement lourde. Le processus de Conception pour fabriquer des ovules à partir de cellules souches a nécessité du tissu fœtal humain. Et si la reproduction est dissociée de ce qui ont été les faits acceptés de la vie, des scénarios inconnus pourraient en résulter. Cela ouvre la porte non seulement à la reproduction homosexuelle, mais peut-être même à un individu – ou à quatre – pour générer une progéniture.

De manière plus réaliste, parce que la technologie pourrait transformer les œufs en une ressource manufacturée, elle pourrait dynamiser le chemin vers les enfants concepteurs. Si les médecins peuvent faire un millier d’ovules pour un patient, ils pourront également tous les féconder et tester pour trouver les meilleurs embryons résultants, en marquant leurs gènes pour la santé ou l’intelligence futures. Un tel processus de laboratoire permettrait également une édition génétique sans entrave avec des outils d’ingénierie de l’ADN tels que CRISPR. Comme Conception l’a dit dans un pitch envoyé plus tôt cette année, la société prévoit que les œufs artificiels pourraient permettre « une sélection génomique à grande échelle et une édition dans les embryons ».

Krisiloff déclare : « Si vous pouviez sélectionner de manière significative le risque de Parkinson, le risque d’Alzheimer, je pense que cela deviendrait alors très souhaitable. » Les retombées commerciales et sanitaires potentielles pourraient être énormes.

Pour des raisons scientifiques, transformer la cellule d’un homme en un œuf sain devrait être plus difficile, et Conception n’a même pas encore essayé. Mais cela fait aussi partie du plan d’affaires de l’entreprise. Peut-être qu’au moment où Krisiloff sera prêt à fonder une famille, deux hommes pourront contribuer à parts égales à la constitution génétique d’un embryon de FIV. Une mère porteuse pourrait alors mener l’enfant à terme. « Je pense que ce sera possible », a déclaré Krisiloff à MIT Technology Review. « C’est une question de quand, pas si. »

Une queue de souris

Voici comment la technologie de fabrication d’œufs pourrait fonctionner. La première étape consiste à prélever une cellule sur un adulte, par exemple un globule blanc, et à la convertir en une puissante cellule souche. Ce processus repose sur une découverte lauréate du prix Nobel, appelée reprogrammation, qui permet aux scientifiques d’inciter n’importe quelle cellule à devenir « pluripotente », capable de former n’importe quel autre type de tissu. La prochaine étape : cajoler ces cellules souches induites pour qu’elles deviennent des ovules dont la constitution génétique correspondrait à celle du patient.

C’est la dernière partie qui est le défi scientifique. Certains types de cellules sont très faciles à fabriquer en laboratoire : laissez les cellules souches pluripotentes dans une boîte pendant quelques jours, et certaines se mettront spontanément à battre comme le muscle cardiaque. D’autres deviendront des cellules graisseuses. Mais un œuf pourrait être la cellule la plus difficile à produire. C’est énorme, l’une des plus grosses cellules du corps. Et sa biologie est également unique. Une femme naît avec son plein d’ovules et n’en fait plus.

En 2016, une paire de scientifiques au Japon, Katsuhiko Hayashi et son mentor Mitinori Saito, ont été les premiers à convertir des cellules de peau de souris en œufs fertiles, entièrement à l’extérieur du corps. Ils ont rapporté comment, en commençant par les cellules d’une coupure de la queue, ils les avaient induits en cellules souches, qu’ils ont ensuite dirigées à mi-chemin du chemin pour devenir des œufs. Ensuite, pour terminer la tâche, ils ont incubé ces proto-œufs avec des tissus prélevés sur des ovaires de fœtus de souris. En effet, ils ont dû construire des mini ovaires.

« Ce n’est pas une question de ‘Oh, puis-je faire un œuf dans une boîte de Pétri ?’ C’est une cellule qui dépend de sa place dans le corps », explique David Albertini, embryologiste à la Bedford Research Foundation. « Il s’agit donc de créer une structure artificielle qui peut récapituler le processus. »

Visiteur inattendu

C’est un an après la percée de la souris au Japon que Krisiloff a commencé à visiter des laboratoires de biologie pour savoir si le processus pouvait être répété chez l’homme. Il est arrivé à Edimbourg au Royaume-Uni, a Skype avec des professeurs en Israël, et a également fait le pèlerinage au centre de Hayashi à l’Université de Kyushu, à Fukuoka.

C’est là qu’il a rencontré Pablo Hurtado González, un biologiste en visite dans ce laboratoire grâce à une bourse, qui rejoindra Krisiloff en tant que fondateur de Conception. Une troisième cofondatrice, Bianka Seres, une embryologiste qui travaillait dans une clinique de FIV, a ensuite rejoint l’équipe.

Krisiloff, diplômé de l’Université de Chicago, était jusqu’alors directeur de Y Combinator Research, où il a lancé un projet d’étude donnant aux habitants de la région de San Francisco un revenu mensuel de base. Y Combinator est la startup Academy la plus célèbre au monde. L’idée de son projet de recherche était de donner de l’argent sans conditions comme stratégie pour préparer un avenir où les emplois seraient occupés par l’automatisation.

fondateurs de Conception.bio
Une startup appelée Conception tente de supprimer les limites d’âge pour la maternité en convertissant les cellules sanguines en ovules humains. Ses fondateurs (de gauche à droite) sont Bianka Seres, Matt Krisiloff et Pablo Hurtado González.

CHRISTOPHER WILLIAMS

Krisiloff dit qu’il a démissionné de ce poste après avoir commencé à sortir avec Altman, qui était le président de Y Combinator à l’époque. Bien que la relation n’ait pas duré, le changement d’emploi lui a permis de travailler à plein temps sur l’entreprise naissante d’œufs, avec un investissement initial d’Altman. La société s’appelait à l’origine Ovid Research et a changé son nom en Conception ce mois-ci.

Certains chercheurs ont senti que les jeunes entrepreneurs étaient dépassés. La science de la gamétogenèse in vitro est dominée par un petit groupe de groupes de recherche universitaires qui travaillent sur le problème depuis des années. « Quand je leur ai parlé, ils n’avaient aucune idée, absolument aucune idée, comment démarrer un projet », explique Albertini. « Ils me demandaient quel type d’équipement acheter. C’était ‘Comment saurais-tu si tu fais un œuf ? À quoi cela ressemblerait-il ?’ »

Un autre scientifique que Krisiloff a appris à connaître était Jeanne Loring, biologiste des cellules souches au Scripps Research Institute. En collaboration avec le zoo de San Diego, Loring avait auparavant congelé des cellules de l’un des derniers rhinocéros blancs du Nord, une espèce au bord de l’extinction. Elle s’intéressait à la technologie de fabrication d’œufs si elle voulait jamais ressusciter l’animal. « Ils sont jeunes et optimistes et ont de l’argent dans leurs poches, ils ne dépendent donc pas de convaincre les gens », explique Loring. « Parfois, c’est une très bonne idée d’être naïf. »

Ce que Krisiloff savait avec certitude, c’est que la technologie de reproduction pourrait avoir le même attrait pour les investisseurs technologiques que l’IA ou les fusées spatiales. Comme le dit l’endocrinologue de la reproduction de l’Université de Stanford, Barry Behr, « de nos jours, si vous écrivez « fertilité » sur un morceau de carton et l’apportez à Sand Hill Road, vous pouvez obtenir un financement. »

Le problème avec les gamètes artificiels est qu’il n’y aura pas de produit médical avant de nombreuses années, et il y a des responsabilités complexes, comme qui est à blâmer si un éventuel bébé n’est pas normal. Krisiloff ne les considérait pas comme des obstacles à l’organisation d’une entreprise. En effet, il pense que davantage de startups devraient essayer de résoudre des problèmes scientifiques « difficiles » et que les découvertes peuvent survenir plus rapidement dans un cadre commercial. « Mon argument est qu’il pourrait y avoir beaucoup plus de financement si les gens transformaient les organismes de recherche en entités à but lucratif », dit-il. « Je suis un fervent partisan de la recherche plus fondamentale en cours dans un contexte d’entreprise. »

Tissu fœtal

La société de Krisiloff n’a jamais publié de communiqué de presse ni recherché l’attention du public. C’est parce que son équipe n’a pas encore fabriqué d’œuf humain et qu’il ne veut pas être considéré comme faisant la promotion du « vaporware » biologique. La conception, dit Krisiloff, essaie toujours d’atteindre sa première référence technique, qui consiste à produire un œuf humain et un processus breveté pour les fabriquer.

C’est également un objectif de chercheurs universitaires comme ceux du Japon qui ont fabriqué les œufs de souris. Mais répéter la percée avec des cellules humaines est intimidant. Parce que la recette consiste à imiter les étapes naturelles par lesquelles les œufs se développent, les expériences peuvent durer presque aussi longtemps qu’une grossesse. Ce n’est pas un problème pour les souris, qui naissent en 20 jours, mais chez l’homme, chaque expérience peut prendre des mois.

Lorsque j’ai rencontré Saito et Hayashi, en 2017, ils m’ont dit que copier la technologie de la souris chez l’homme présentait une autre difficulté troublante. Répéter exactement la recette nécessiterait du tissu abortif : les scientifiques devraient obtenir des cellules folliculaires à partir d’embryons ou de fœtus humains âgés de plusieurs semaines. La seule alternative serait d’apprendre à fabriquer ces cellules de soutien nécessaires à partir de cellules souches également. Cela, à lui seul, nécessiterait un effort de recherche important, ont-ils prédit.

À Conception, les scientifiques ont commencé par essayer l’approche des tissus fœtaux, qu’ils pensaient être le moyen le plus rapide d’obtenir un ovule de preuve de concept. Krisiloff a fait des efforts considérables pour obtenir le matériel – à un moment donné même tweeter sur les prestataires d’avortement directement. Il a également recherché des collaborations avec UCLA et Stanford, bien que ces efforts n’aient pas abouti. Il a refusé de dire où Conception obtient actuellement ses dons de tissus.

La recherche sur les tissus fœtaux est légale mais extrêmement sensible, et pour une partie du public, c’est plus que répugnant. Au cours de l’administration Trump, les responsables de la santé ont érigé de nouveaux obstacles, notamment en faisant appel à des opposants à l’avortement pour revoir les subventions. Krisiloff dit que la société utilise toujours du tissu fœtal humain, mais qu’il est maintenant plus souvent utilisé pour comprendre les signaux moléculaires qui caractérisent les types de cellules clés afin que les scientifiques puissent essayer de recréer ceux à partir de cellules souches.