Les cellules souches sont des cellules non spécialisées qui peuvent être transformées en cellules matures dotées de fonctions spéciales.
« Notre modèle d’embryon de souris développe non seulement le cerveau, mais aussi le cœur qui bat, tous les composants qui composent le corps », a déclaré l’auteur principal de l’étude Magdalena Zrennica Goetz, professeur de développement des mammifères et de biologie des cellules souches à l’université. Cambridge au Royaume-Uni.
« C’est incroyable que nous soyons arrivés si loin. C’est le rêve de notre communauté depuis des années, un axe majeur de notre travail depuis une décennie, et nous y sommes finalement parvenus. »
Marianne Brunner, professeur de biologie au California Institute of Technology de Pasadena (Caltech), a déclaré que l’article est une avancée passionnante et répond à un défi auquel les scientifiques sont confrontés dans l’étude des embryons de mammifères dans l’utérus. Brunner n’a pas participé à l’étude.
« Ces choses se développent en dehors de la mère, et sont donc facilement concevables à travers des stades de développement critiques qui étaient auparavant difficiles à atteindre », a ajouté Brunner.
Zernicka Goetz a déclaré que les chercheurs espéraient passer des embryons de souris à la création de modèles de grossesses humaines normales, dont beaucoup échouent dans les premiers stades.
Elle a ajouté qu’en observant les embryons en laboratoire plutôt que dans l’utérus, les scientifiques avaient une meilleure vision du processus pour voir pourquoi certaines grossesses échouent et comment les prévenir.
Actuellement, les chercheurs n’ont pu suivre qu’environ huit jours de développement dans des embryons artificiels de souris, mais le processus s’améliore et ils apprennent déjà beaucoup, a déclaré l’auteur de l’étude Gianluca Amadei, chercheur postdoctoral à l’Université de Cambridge.
« Il révèle les exigences de base qui doivent être remplies pour faire la bonne structure du fœtus avec ses organes », a déclaré Zernica Goetz.
Benoit Bruno, directeur du Gladstone Institute of Cardiovascular Diseases et chercheur en chef de Gladstone, a déclaré que cette recherche ne s’applique pas aux humains et « il doit y avoir un degré élevé d’amélioration pour que cela soit vraiment utile ». instituts. Bruno n’a pas participé à l’étude.
Mais les chercheurs voient des utilisations importantes pour l’avenir. Zernica Goetz a déclaré que le processus pourrait être utilisé immédiatement pour tester de nouveaux médicaments. À long terme, alors que les scientifiques passent des embryons artificiels de souris à un modèle d’embryon humain, a ajouté Zernica Goetz, cela pourrait également aider à construire des organes artificiels pour les personnes qui ont besoin de greffes.
« Je considère ce travail comme le premier exemple de travail de ce type », a déclaré l’auteur de l’étude, David Glover, professeur de biologie et de génie biologique à Caltech.
Comment ont-ils fait
Dans l’utérus, un fœtus a besoin de trois types de cellules souches pour se former : l’une devient le tissu corporel, une autre est le sac dans lequel le fœtus se développe et la troisième est le placenta qui relie le parent au fœtus, selon l’étude.
Dans le laboratoire de Zernicka-Goetz, les chercheurs ont isolé les trois types de cellules souches d’embryons et les ont transplantés dans un récipient incliné pour maintenir les cellules ensemble et favoriser la diaphonie entre elles.
Jour après jour, dit-elle, ils ont pu voir le groupe de cellules prendre forme dans une structure de plus en plus complexe.
Zernica Goetz a déclaré qu’il existe des considérations éthiques et juridiques qui doivent être prises en compte avant le transfert vers des embryons humains artificiels. Avec la différence de complexité entre les souris et les embryons humains, a déclaré Brunner, il faudra peut-être des décennies avant que les chercheurs puissent effectuer un processus similaire aux modèles humains.
En attendant, les informations tirées des modèles de souris peuvent aider à « corriger les tissus et organes défaillants », a déclaré Zernica Goetz.
Le secret de la vie humaine
L’étude indique que les premières semaines après la fécondation consistent en trois cellules souches différentes qui communiquent entre elles chimiquement et mécaniquement afin que le fœtus puisse se développer correctement.
« De nombreuses grossesses échouent à cette époque, avant que la plupart des femmes (réalisent) qu’elles sont enceintes », a déclaré Zernica Goetz, professeur de biologie et de génie biologique à Caltech. « Cette période est la base de tout ce qui suit pendant la grossesse. Si les choses tournent mal, la grossesse échouera. »
À ce stade, un embryon créé par fécondation in vitro est déjà implanté chez les parents, de sorte que les scientifiques ont une vision limitée des processus qu’il traverse, a déclaré Zernicka Goetz.
Ils ont pu développer des fondations pour le cerveau – une première pour des modèles comme celui-ci et le « Saint Graal du domaine », a déclaré Glover.
« Cette période de la vie humaine est très mystérieuse, donc pour pouvoir voir comment cela se passe dans un plat – pour accéder à ces cellules souches individuelles, pour comprendre pourquoi tant de grossesses échouent et comment nous pouvons empêcher que cela se produise – cela se produit – ça se passe – ça se passe « , a déclaré Zernica Goetz dans un communiqué de presse. Quelque chose de très spécial. » se tromper. »
