Des chercheurs ont créé des embryons de souris synthétiques à partir de cellules souches, sans ovules, sans sperme et sans utérus

Il s’agit d’une étape importante dans la recherche sur les cellules souches.

Embryon synthétique de souris. Weizmann Institute of Science

• C’est la première fois que des cellules souches sont utilisées pour fabriquer des embryons à un stade avancé.
• Les chercheurs ont développé un type spécial d’incubateur qui a rendu cela possible.
• Cette technologie pourrait un jour contribuer à fournir des cellules, des tissus, voire des organes pour les transplantations.

Selon le Times of Israel, des scientifiques israéliens ont réalisé des embryons de souris sans utiliser de sperme ou d’ovules, mais uniquement des cellules souches prélevées sur la peau. Ces embryons ont un cœur qui bat ainsi que des structures cérébrales.

La découverte des cellules souches et de leur capacité à prendre la forme de n’importe quel type de cellule dans le corps a ouvert de nombreuses portes dans le domaine de la médecine. De la guérison de la calvitie à la guérison du VIH, les cellules souches peuvent être utilisées partout.

Cependant, l’approvisionnement en cellules souches a soulevé des problèmes éthiques majeurs. Présentes en abondance aux stades embryonnaires de la croissance cellulaire, la récolte de ces cellules nécessite la destruction de l’embryon avant son implantation dans l’utérus féminin. Les chercheurs ont donc cherché un autre moyen de s’en procurer et ont même réussi à le faire.

Rendre les cellules souches plus “naïves”

Des études ont montré que les cellules souches sont également présentes en petit nombre dans des organes comme la peau, qui se renouvelle constamment tout au long de notre vie. Ce processus nécessite des cellules de différents types, et c’est là que la multipotence des cellules souches s’avère utile.

Jacob Hanna, professeur au département de génétique moléculaire de l’Institut Weizmann des sciences en Israël, a toutefois mis au point une méthode permettant de ramener ces cellules souches à une étape antérieure, où elles sont plus “naïves”. Dans une étude précédente, Hanna et son équipe ont démontré que leur technologie pouvait rendre les cellules souches humaines si “naïves” qu’elles pouvaient même être injectées à des souris, où elles fonctionneraient comme si elles étaient les leurs.

Dans des travaux distincts, l’équipe de Hanna a également mis au point un incubateur spécial qui présente toutes les conditions nécessaires à la croissance d’un embryon. En 2021, un groupe de chercheurs a fait croître 250 embryons de souris jusqu’à ce qu’ils deviennent des fœtus avec des organes entièrement formés à l’intérieur de cet utérus artificiel. Ce que Hanna et son équipe voulaient savoir, c’est si l’incubateur pouvait également faire grandir des embryons issus de cellules souches.

Embryons à partir de cellules souches

Les chercheurs ont ensuite utilisé des cellules souches naïves qui avaient été cultivées pendant des années dans une boîte de Pétri en laboratoire. Avant de les placer dans l’incubateur spécial, ces cellules ont été divisées en trois groupes. Tandis que l’un d’entre eux a été laissé sans traitement pour se développer en cellules souches embryonnaires, les deux autres ont été prétraités pendant une période de 48 heures pour exprimer des gènes qui sont des régulateurs maîtres du placenta ou du sac vitellin.

Les cellules ont été à nouveau mélangées dans l’incubateur et laissées se développer. Si la plupart d’entre elles ne se sont pas développées correctement, 0,5 %, soit 50 cellules sur 10 000, se sont transformées en sphères, qui ont ensuite pris la forme allongée d’embryons.

Embryon de souris en développement. Source : Weizmann Institute of Science

Les chercheurs avaient étiqueté différemment chaque groupe de cellules, afin de pouvoir observer la croissance du placenta et du sac vitellin à l’extérieur de l’embryon. Au jour 8,5, soit près de la moitié de la gestation normale de 20 jours chez la souris, ces embryons présentaient des organes précoces tels que le cœur qui bat, la circulation des cellules souches du sang, un cerveau avec des plis bien formés, un tube neural et un tractus intestinal, indique un communiqué de presse de l’université.

C’est la première fois qu’un groupe de recherche utilise des cellules souches pour fabriquer des embryons avancés, a déclaré Hanna au Times of Israel. “Notre prochain défi est de comprendre comment les cellules souches savent quoi faire – comment elles s’auto-assemblent en organes et trouvent leur chemin vers les endroits qui leur sont assignés à l’intérieur d’un embryon.”

En plus de contribuer à réduire l’utilisation d’animaux dans la recherche sur les cellules souches, les techniques mises au point dans son laboratoire pourraient aussi un jour aider à devenir une source fiable de cellules, de tissus et d’organes pour les transplantations.

Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Cell.

Lire aussi : Des scientifiques créent des embryons humains à partir de cellules souches

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche