GÉNOMIQUE Les fusions cellulaires

Depuis le début des années 1960, il est possible de fusionner des cellules somatiques entre elles. Ce mode de croisement est bien distinct de celui qui s'opère lors de la reproduction sexuelle. Il constitue néanmoins une approche alternative et très fructueuse de la génétique moderne humaine.

En 1960, Georges Barski et ses collaborateurs à l'institut Gustave-Roussy de Villejuif ont obtenu, dans les cultures mixtes in vitro de deux souches de cellules somatiques différentes, des cellules hybrides, produit manifeste de la fusion et de l'intégration génétique de deux unités cellulaires distinctes.

Des circonstances particulières ont facilité cette démonstration. Les cellules de souris choisies pour ces premières expériences avaient des caractéristiques très différentes : l'une d'elles possédait un caryotype composé de nombreux chromosomes « marqueurs » à deux bras, inhabituels pour la souris, et était dépourvue de propriétés tumorigènes ; l'autre, ayant un caryotype assez proche de la normale, à l'exception d'un chromosome marqueur extra-long, était hautement maligne. De plus, les deux souches avaient des morphologies très différentes, faciles à distinguer.

La nouvelle cellule hybride était reconnaissable d'emblée par la présence simultanée, dans son caryotype, des deux garnitures chromosomiques réunies presque intégralement.

Les cellules hybrides, isolées à partir des cultures mixtes, se sont montrées parfaitement viables et ont pu être développées en populations clonales pures qui ont conservé, malgré un certain degré de ségrégation chromosomique, leurs propriétés essentielles, et notamment leur caryotype « hybride » et leur morphologie « intermédiaire », ainsi que des propriétés tumorigènes, héritées du parent malin.

Une voie nouvelle s'ouvrait désormais en biologie expérimentale. On pouvait dorénavant espérer que les croisements sexuels, outil principal, depuis les travaux mémorables de Mendel, d'analyse génétique des phénomènes d'hérédité chez les êtres supérieurs, pouvaient être remplacés ou au moins secondés par le procédé de croisement entre cellules somatiques cultivées in vitro, se reproduisant à une cadence proche de celle des micro-organismes, c'est-à-dire présentant une succession de générations jusqu'à mille fois plus rapide que celles des organismes correspondants arrivant à leur maturité sexuelle.

De plus, l'hybridation cellulaire offrait des possibilités entièrement nouvelles d'approcher directement des problèmes concernant l'hérédité spécifique aux cellules somatiques, dont la différenciation fonctionnelle et structurale ou la transformation maligne constituent les exemples les plus frappants.

Lors de la formation d'une cellule hybride, sa perpétuation exige :

– une synchronisation des processus de synthèse, celle des acides désoxyribonucléiques (ADN) en particulier, et sa conséquence : la maturation synchrone des chromosomes qui sont apportés par les deux partenaires cellulaires fusionnés ;

– un fonctionnement non perturbé et efficace de l'appareil mitotique.

L' intégration de deux génomes parentaux, la coordination de leur maturation ainsi que l'activité régulatrice non perturbée du centrosome et du fuseau mitotique unique sont faciles à imaginer dans le cas des hybrides obtenus par fusion des cellules homologues, originaires de la même espèce.

Ces phénomènes de synchronisation et de coordination apparaissent, cependant, comme beaucoup plus surprenants dans le cas des hybrides interespèces. De tels hybrides, résultant du croisement entre cellules de rat et de souris, ont été obtenus pour la première fois par Ephrussi et Weiss en 1965. Ils ont été suivis par d'autres, issus du croisement entre cellules de hamster chinois et de souris, d'homme et de souris, de hamster chinois[...]