Création de structures ressemblant à des embryons à partir de cellules souches embryonnaires de singe pour la première fois

Le développement d’embryons humains et la formation précoce d’organes restent largement inexplorés en raison de problèmes éthiques liés à l’utilisation d’embryons pour la recherche, ainsi que de la disponibilité limitée de matériel à étudier. Dans un article publié le 6 avril dans le magazine Cellule Cellule Souches, une équipe de chercheurs chinois rapporte pour la première fois la création de structures ressemblant à des embryons à partir de cellules souches embryonnaires de singe. Les chercheurs ont également transféré ces structures ressemblant à des embryons dans l’utérus de singes femelles et ont déterminé que les structures pouvaient s’implanter et provoquer une réponse hormonale de type grossesse.

Les mécanismes moléculaires de l’embryogenèse et de l’organogenèse humaines ne sont pas clairs. Parce que les singes sont étroitement liés à l’évolution de l’homme, nous espérons que l’étude de ces modèles approfondira notre compréhension du développement embryonnaire humain, notamment en faisant la lumière sur certaines des causes des fausses couches précoces.

Zhen Liu, co-auteur correspondant, Académie chinoise des sciences (CAS), Shanghai

« Cette recherche a créé un système semblable à un embryon qui peut être induit et cultivé indéfiniment », déclare le co-auteur Qiang Sun, également de CAS. « Il fournit de nouveaux outils et perspectives pour l’exploration plus approfondie des embryons de primates et de la santé médicale reproductive. »

Les chercheurs ont commencé avec des cellules souches embryonnaires de macaques, qu’ils ont exposées à une série de facteurs de croissance en culture cellulaire. Ces facteurs ont incité les cellules souches à former des structures ressemblant à des embryons pour la première fois en utilisant des cellules de primates non humains.

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Lorsqu’elles ont été étudiées au microscope, les structures ressemblant à des embryons, également appelées blastoïdes, se sont avérées avoir une morphologie similaire aux blastocystes naturels. Comme plus développé in vitro, formaient des arrangements qui ressemblaient à l’amnios et au sac vitellin. Les blastoïdes ont également commencé à former les types de cellules qui composent finalement les trois couches germinales du corps. Le séquençage de l’ARN unicellulaire a révélé que les différents types de cellules trouvés dans les structures avaient des modèles d’expression génique similaires aux cellules trouvées dans les blastocystes naturels ou les embryons post-implantation.

Les blastoïdes ont ensuite été transférés dans l’utérus de 8 singes femelles ; dans 3 des 8, les structures implantées. Cette implantation a entraîné la libération de progestérone et de gonadotrophine chorionique, hormones normalement associées à la grossesse. Les blastoïdes ont également formé des sacs de gestation précoce, des structures remplies de liquide qui se développent au début de la grossesse pour contenir un embryon et du liquide amniotique. Cependant, ils n’ont pas formé de fœtus et les structures ont disparu après environ une semaine.

Dans les travaux futurs, les chercheurs prévoient de se concentrer sur le développement ultérieur du système de culture de structures ressemblant à des embryons à partir de cellules de singe. « Cela nous fournira un modèle utile pour les études futures », déclare l’auteur co-correspondant Fan Zhou de l’Université Tsinghua. « Une application supplémentaire de blastoïdes de singe peut aider à disséquer les mécanismes moléculaires du développement embryonnaire des primates. »

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Les chercheurs reconnaissent les préoccupations éthiques entourant ce type de recherche, mais soulignent que de nombreuses différences existent encore entre ces structures ressemblant à des embryons et les blastocystes naturels. Il est important de noter que les structures ressemblant à des embryons n’ont pas le plein potentiel de développement. Ils soulignent que pour que ce domaine progresse, il est important d’avoir des discussions entre la communauté scientifique et le public.

Ce travail a été soutenu par le programme national clé de recherche et de développement de Chine, le projet majeur de science et de technologie municipales de Shanghai, le programme de recherche prioritaire stratégique de l’Académie chinoise des sciences, le programme de recherche scientifique fondamentale de CAS, le laboratoire Haihe de l’écosystème cellulaire Innovation Fund, Tsinghua-Peking Center for Life Sciences, Startup Fund et Dushi Special Fund au Tsinghua University College of Life Sciences.

Fontaine:

presse cellulaire

Référence magazine :

Li, J. et autres. (2023). Le modèle d’embryon de singe Cynomolgus capture la gastrulation et le début de la grossesse. Cellule Cellule Souches. doi.org/10.1016/j.stem.2023.03.009.

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