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Si les chercheurs avaient jusqu’à présent très peu de possibilités d’étudier les premiers stades de notre développement, une équipe australienne a récemment produit le premier modèle complet d’un embryon humain précoce à partir de cellules de peau. Explications.

Une nouvelle étape importante

Présentés dans la revue Nature, ces travaux menés par des scientifiques de l’université Monash, en Australie, portent sur les blastocystes humains, des structures formées dans les premiers jours suivant la fécondation, lorsque les cellules se divisent et se rassemblent en une structure tridimensionnelle composée d’un amas interne et d’une couche externe protectrice.

L’étude de ce stade précoce et critique du développement embryonnaire se révélant difficile, en raison d’une disponibilité limitée des embryons humains et des questions éthiques et juridiques impliquées, l’équipe a conçu des versions artificielles en laboratoire pouvant fournir un modèle d’étude contournant ces problèmes grâce à ce que l’on appelle la reprogrammation nucléaire.

Cette technique consistant à modifier l’expression génétique d’un type de cellule pour qu’elle adopte le comportement d’un autre, en l’exposant à un nouvel environnement et à des facteurs de croissance. Dans le cas présent, les chercheurs ont pris des cellules de peau humaine et les ont placées dans un échafaudage gélatineux, les reprogrammant en éléments constitutifs d’un blastocyste, qui s’est ensuite organisé selon la structure souhaitée.

Différents types d’iBlastoïdes (chaque couleur représente une population cellulaire distincte) — © Monash University

Baptisés iBlastoïdes, les blastocystes artificiels de l’équipe ne sont pas identiques aux blastocystes naturels. Il leur manque une membrane externe, appelée zone pellucide, et ils ont également du mal à se développer au-delà des premiers jours. Un point important, car il permet aux recherches de l’équipe de respecter les directives internationales qui stipulent que les blastocystes humains ne peuvent être cultivés au-delà du 14e jour, lorsqu’une structure transitoire appelée « strie primitive » se développe.

Étudier les causes de l’infertilité, des maladies congénitales et de l’impact des toxines et des virus sur les embryons précoces

Les iBlastoïdes présentent néanmoins suffisamment de similitudes structurelles pour constituer un modèle complet d’embryon humain. Ils comportent une masse interne de cellules, une couche externe de cellules et une cavité intérieure, reflétant la génétique et l’architecture globales de leurs homologues naturels.

« Ces modèles permettront aux scientifiques d’étudier les toutes premières étapes du développement humain et certaines des causes de l’infertilité, des maladies congénitales et de l’impact des toxines et des virus sur les embryons précoces – sans avoir recours aux blastocystes humains et, surtout, à une échelle sans précédent, ce qui accélérera notre compréhension et le développement de nouvelles thérapies », a détaillé le professeur Jose Polo, auteur principal de l’étude.

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