Des chercheurs ont reproduit les conditions de la gastrulation in vitro, en utilisant des blastoïdes fabriqués à partir de cellules souches embryonnaires humaines (cf. Embryoïdes, blastoïdes, MEUS : des embryons créés pour la recherche), mis en présence de « cellules extra-embryonnaires préimplantatoires ». Au cours de cette étape « cruciale » du développement embryonnaire qui intervient au cours de la troisième semaine, les trois feuillets du disque embryonnaire[1] se forment. Les scientifiques ont publié leurs travaux dans la revue Stem Cell Reports [2].
Observer la naissance de la ligne primitive
Les blastoïdes peuvent être « clonés, manipulés expérimentalement et programmés », « ce qui permet aux scientifiques d’étudier des blastoïdes identiques à plusieurs reprises » (cf. Embryoïdes : l’ABM propose une « troisième voie » pour « encadrer » les recherches). En utilisant ces « embryons de synthèse », « nous avons pu observer la rupture de symétrie de l’épiblaste » avec une « résolution moléculaire élevée », indique Riccardo De Santis, chercheur de l’équipe d’Ali Brivanlou, et co-auteur de l’étude (cf. « Embryons de synthèse » humains : les annonces se multiplient). Les scientifiques ont également observé « l’émergence des marqueurs moléculaires de la ligne primitive et du mésoderme lors de l’implantation in vitro ».
La ligne primitive est une structure qui marque le début de la gastrulation, et jette les bases des trois feuillets de l’embryon. L’un d’eux, le mésoderme, se forme pendant la gastrulation et donne naissance aux muscles, aux os et au système circulatoire. Dès le septième jour après l’implantation, les chercheurs ont pu détecter la signature « la plus précoce » d’une ligne primitive naissante et de cellules mésodermiques.
Des « modèles » très fidèles
Pour confirmer ses conclusions, l’équipe a également comparé les résultats obtenus avec des blastoïdes avec des données provenant d’embryons humains [3] « implantés in vitro ». Elle a ainsi démontré que les blastoïdes expriment les mêmes gènes in vitro qu’un embryon normal à ce stade in vivo.
Les chercheurs ont également établi que « les voies qui régulent l’apparition de la ligne primitive et du mésoderme in vivo régulent également la rupture de symétrie des blastoïdes in vitro ». Enfin, ils ont prouvé que la gastrulation in vitro peut commencer au 12e jour, « plus tôt qu’on ne le pensait ». « Cela va changer les manuels », a déclaré Ali Brivanlou.
NDLR : L’utilisation de cellules souches embryonnaires humaines, prélevées sur des embryons « surnuméraires » issus de fécondation in vitro, conduit à la destruction des embryons dont elles sont issues. Cette étude s’inscrit dans les derniers travaux sur les « embryons de synthèse » que les scientifiques développent afin de passer outre la réglementation en matière de recherche sur l’embryon (cf. « Embryons de synthèse » humains : les annonces se multiplient ; Embryoïdes : l’ABM propose une « troisième voie » pour « encadrer » les recherches ).
[1] l’ectoderme, l’endoderme et le mésoderme
[2] De Santis, R., et al. (2023). The emergence of human gastrulation upon in vitro attachment. Stem Cell Reports. doi.org/10.1016/j.stemcr.2023.11.005.
[3] Embryons « surnuméraires » issus de fécondations in vitro
Source : News medical, Rockefeller university (22/03/2024)
