Des scientifiques créent un nouveau modèle cellulaire pour comprendre l'homme

Les premiers moments du développement humain, entre le moment de la fécondation et le moment où l'embryon s'implante dans l'utérus, sont restés opaques pour les scientifiques. Les cellules aux premiers stades du développement humain ont la capacité de générer tous les tissus du corps et du placenta. Malheureusement, des problèmes tels que les fausses couches et les malformations congénitales peuvent survenir, mais ne sont pas bien compris. Jusqu'à récemment, l'exploration du fonctionnement interne des premiers stades du développement reposait sur l'utilisation d'embryons humains. Mais la recherche utilisant des embryons humains, généralement à partir d'embryons de FIV qui ne répondent pas aux normes de qualité, est très limitée en raison de préoccupations éthiques.

Blastoïde humain généré dans le laboratoire de cellules souches et de régénération, KAUST. Crédit image : Samhan Alsolami (étudiant au doctorat KAUST et co-premier auteur).

Récemment, des scientifiques ont découvert un type spécial de cellules souches cultivées en laboratoire appelées cellules souches pluripotentes étendues (EPSC) qui ont un double potentiel pour devenir des cellules dans l'embryon et le placenta. Ces EPSC ouvrent la possibilité d'utiliser des cellules souches pour construire un modèle d'étude de l'embryogenèse préimplantatoire humaine sans l'utilisation d'embryons humains.

Une équipe conjointe de chercheurs de la KAUST et du troisième hôpital universitaire de Pékin a décidé d'utiliser les EPSC pour créer des structures 3D de type embryonnaire, à partir desquelles une meilleure compréhension des premières lignées embryonnaires peut être obtenue. Dans un article publié aujourd'hui dans la revue Cell Discovery, Mo Li, membre du corps professoral de KAUST, et ses co-auteurs ont cherché à éviter les problèmes éthiques liés à l'utilisation de tissus provenant d'embryons humains ou de mammifères, en créant quelque chose de nouveau.

L'équipe a créé un nouveau modèle de développement humain appelé blastoïde. Un blastoïde est essentiellement un modèle cellulaire de la phase blastocyste du développement humain précoce. La principale différence est qu'il n'est pas capable de devenir un embryon viable et évite donc bon nombre des lacunes éthiques de la recherche conventionnelle.

"Notre succès repose sur nos travaux antérieurs sur la fabrication de blastoïdes de souris à l'aide d'EPSC de souris", a déclaré le professeur Yang Yu du troisième hôpital de l'Université de Pékin, qui a dirigé l'étude.

Les blastoïdes humains se sont avérés beaucoup plus difficiles à fabriquer, et nous avons dû trouver une nouvelle façon d'exploiter le double potentiel des EPSC humains pour les réaliser.

Prof. Mo Li, membre du corps professoral KAUST, co-responsable de l'étude

L'équipe a montré que les blastoïdes peuvent être cultivés davantage pour imiter certaines caractéristiques du développement post-implantation. Depuis des décennies, un moratoire mondial est en place sur la culture d'embryons humains au-delà de la fenêtre de 14 jours, ce qui a sévèrement limité la capacité des chercheurs à cartographier la différenciation des premières lignées cellulaires. Cette règle est peut-être en train de changer, car la Société internationale pour la recherche sur les cellules souches a supprimé la limite de 14 jours pour les études in vitro sur les embryons humains et a déclenché un débat public. Néanmoins, de telles études seront régies par des revues éthiques strictes et resteront limitatives.

Les blastoïdes humains sont des modèles expérimentaux basés sur des cellules souches qui n'impliquent pas la destruction d'embryons humains. Les scientifiques et les éthiciens ont fait valoir que les blastoïdes ne devraient pas être soumis aux mêmes règles éthiques que les embryons naturels. Les enquêteurs ont arrêté leurs expériences sur les blastoïdes au jour 10 pour respecter la règle des 14 jours. Leur plan futur est de se concentrer sur l'amélioration de l'efficacité de la dérivation des blastoïdes et d'en faire un modèle robuste non seulement pour déverrouiller la boîte noire qu'est le développement humain précoce, mais aussi pour tester des traitements pour les troubles de la fertilité.

La source:

Référence de la revue :

Fan, Y., et al. (2021) Génération de structures humaines de type blastocyste à partir de cellules souches pluripotentes. Découverte cellulaire.oi.org/10.1038/s41421-021-00316-8.