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Développement humain : l’embryon donné offre un aperçu des événements

Nous savons peu de choses sur le développement humain juste après l’implantation, mais un embryon donné par un individu offre un regard rare sur le processus


Santé


17 novembre 2021

Vue de dessus (dorsale) d'un embryon humain du 16e au 19e jour

Un embryon humain du jour 16-19 vu de haut (image de gauche) et de côté (image de droite)

Srinivas, Scialdone et al. (2021)

Ce qui se passe dans les premières semaines après l’implantation d’un embryon humain dans l’utérus a été une boîte noire. Maintenant, les biologistes ont eu la chance d’étudier ce stade de développement en détail pour la première fois.

La première semaine de développement peut être étudiée en cultivant des embryons de FIV disponibles, tandis que les embryons de plus de 12 semaines sont souvent donnés pour la recherche par des personnes après des avortements. Mais les échantillons des étapes intermédiaires sont extrêmement rares car peu de personnes se rendent compte qu’elles sont enceintes et choisissent une interruption de grossesse à un stade aussi précoce.

Les biologistes se sont particulièrement attachés à étudier un processus appelé gastrulation, qui commence deux semaines après la fécondation d’un ovule humain et une semaine après l’implantation. À ce stade, l’embryon est constitué d’une boule creuse constituée d’une seule couche de cellules identiques. Il se replie ensuite pour former une structure multicouche et les cellules commencent à assumer des rôles spécialisés.

« C’est l’étape où certains des éléments clés [developmental] les décisions sont prises », dit Shankar Srinivas à l’Université d’Oxford. Comprendre ce processus fondamental pourrait conduire à de meilleures façons de transformer les cellules souches en cellules utiles pour traiter les maladies et les blessures, dit-il.

Un embryon donné âgé d’à peine 16 à 19 jours et en cours de gastrulation a maintenant été étudié par l’équipe de Srinivas.

La donneuse a dû se douter qu’elle était enceinte dès le retard de ses règles, elle a fait un test et s’est rendue dans une clinique le même jour, dit Srinivas. A la clinique, on leur aurait proposé un examen médical Avortement.

La plupart des gens choisissent de prendre les médicaments abortifs à la maison. Au Royaume-Uni, seuls ceux qui décident de rester dans une clinique sont invités à faire don de matériel pour la recherche. Les Ressource de biologie du développement humain, une banque de tissus soutenue par un certain nombre d’institutions universitaires, l’organisme de bienfaisance pour la recherche en santé Wellcome et le UK Medical Research Council, collecte et prépare ensuite des échantillons.

Les chercheurs ont examiné quels gènes étaient actifs dans chaque cellule de l’embryon. Ils ont découvert que la gastrulation chez l’homme est largement similaire à celle chez la souris et le singe, mais avec quelques différences clés. Par exemple, certains des soi-disant facteurs de croissance qui contrôlent le destin des cellules sont différents.

Le système sanguin commençait également déjà à se former dans l’embryon, plus tôt que prévu d’après les études sur la souris.

Les chercheurs ont pu identifier et caractériser les cellules germinales primordiales, cellules qui donneront plus tard naissance aux spermatozoïdes ou aux ovules.

« Cela nous donne ce profil de ce à quoi ressemblent les cellules germinales primordiales humaines et comment nous pourrions les fabriquer à l’avenir », explique un membre de l’équipe Richard Tyser, également à Oxford.

Aucune cellule nerveuse ne s’était encore formée dans l’embryon. « Nous avons pu détecter les premiers progéniteurs de neurones, mais ces cellules donnent également naissance à la peau », explique Srinivas.

À l’heure actuelle, les directives et parfois les lois interdisent la culture d’embryons humains en laboratoire pendant plus de 14 jours. Certains chercheurs souhaite que cela soit prolongé, et la découverte qu’aucun neurone n’est présent dans un embryon âgé de 16 à 19 jours éclairera ce débat, dit Srinivas.

Référence de la revue : La nature, DOI : 10.1038 / s41586-021-04158-y

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