Des chercheurs canadiens inventent le sperme médicament

Faire produire dans le sperme de porcs transgéniques des protéines d’intérêt pharmaceutique, tel est l’objectif de chercheurs canadiens qui rapportent dans Nature Biotechnology avoir réussi à ce que les vésicules séminales produisent et sécrètent de l’hormone de croissance humaine.

Utiliser des animaux transgéniques à des fins de production pharmaceutique (gene farming) est une alternative intéressante à la production de ces mêmes substances par des fermenteurs microbiens ou des systèmes de cultures cellulaires.

Jusqu’à présent, des vaches ou des chèvres génétiquement manipulées ont servi de bioréacteurs, autrement dit d’usines de production de protéines pharmaceutiques. La production de médicaments dans le lait de ces animaux est cependant limitée par le fait qu’il faille attendre longtemps avant la première lactation de l’animal transgénique et que le cycle de lactation est discontinu.

Le liquide séminal du porc présente par rapport à l’approche précédente d’indéniables avantages. En effet, le verrat est de tous les animaux domestiques celui qui éjacule la plus grande quantité de sperme : 200 à 300 ml par éjaculat avec une concentration totale en protéines de 30 mg/ml. De plus, ce reproducteur atteint sa maturité sexuelle à l’âge de 110-125 jours et la production de semence ne connaît pas de fluctuation. Il peut éjaculer deux à trois par semaine durant toute l’année.

Un porc transgénique qui exprimerait 1 mg de protéine étrangère par ml de sperme produirait plus 22 g de protéine par an, estiment les chercheurs qui ont calculé qu’un cheptel porcin de soixante animaux pourrait idéalement être établi en deux ans environ, contre sept ans pour un troupeau de vaches transgéniques.

Récupérer une protéine étrangère dans le sperme devrait également être plus facile que de l’isoler du lait. En effet, dans ce dernier cas, le processus est compliqué par la présence de micelles de caséine et de globules gras qui empêchent la filtration et interfère avec les méthodes standard de séparation protéique. Rien de tel avec le sperme : il suffit de se débarrasser des spermatozoïdes par une simple centrifugation.

Avant de créer des porcs transgéniques, François Pothier et ses collaborateurs de l’Université de Laval (Québec, Canada) ont voulu tester leur stratégie sur de petits animaux de laboratoire. Ils ont étudié la possibilité d’utiliser les glandes sexuelles accessoires, en particulier les vésicules séminales, comme bioréacteurs chez la souris mâle.

Afin de diriger l’expression du gène de l’hormone de croissance humaine dans les cellules épithéliales vésicules séminales, les chercheurs ont utilisé le promoteur d’un gène codant pour une enzyme exprimée chez la souris dans les glandes sexuelles accessoires. De l’hormone de croissance humaine a bien été sécrétée, jusqu’à 0,5 mg par ml de liquide séminal.

Source : Nature Biotechnology, novembre 1999, 1087-90.