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L’étude fournit une référence cruciale pour la génération de tissu fœtal en laboratoire

Les scientifiques ont identifié les signaux biochimiques qui contrôlent l’émergence du schéma corporel chez l’embryon de primate. Cela guidera les travaux visant à comprendre les malformations congénitales et les pertes de grossesse chez les humains.

L’étude fournit également une référence cruciale pour la génération de tissus fœtaux en laboratoire – ces tissus sont rares mais sont nécessaires pour le dépistage des médicaments et les études sur les traitements à base de cellules souches pour régénérer les tissus corporels dans des maladies comme la maladie de Parkinson, par exemple.

Les embryons se développent à partir d’un amas de cellules en structures hautement organisées. Cependant, jusqu’à présent, les signaux qui orchestrent cette transformation sont restés cachés à l’observation à l’intérieur de l’utérus.

Mesurant l’activité des gènes en trois dimensions, les chercheurs ont généré des cartes moléculaires de la deuxième semaine de gestation comme on ne l’avait jamais vue auparavant. Leurs travaux sont publiés aujourd’hui dans la revue La nature.

Ce travail fournira une référence de laboratoire définitive pour les futures études sur le développement précoce de l’embryon et les origines embryonnaires de la maladie.”

Dr Thorsten Boroviak, Département de physiologie, développement et neurosciences de l’Université de Cambridge et auteur principal de l’étude

La deuxième semaine de gestation est l’une des étapes les plus mystérieuses, mais critiques, du développement de l’embryon. L’échec du développement pendant cette période est l’une des principales causes de perte de grossesse précoce et de malformations congénitales.

Dans des travaux antérieurs, Boroviak a montré que la première semaine de développement chez les singes marmousets est remarquablement similaire à celle des humains. Mais avec les méthodes existantes, il ne pouvait pas explorer la deuxième semaine de développement, après l’implantation de l’embryon dans l’utérus.

Une nouvelle technique assistée par laser a permis à l’équipe de détecter les premiers signaux conduisant à l’établissement de l’axe du corps – lorsque la structure symétrique de l’embryon commence à changer. Une extrémité s’engage à se développer dans la tête, et l’autre extrémité devient la «queue».

L’équipe a découvert que les signaux asymétriques proviennent de l’embryon lui-même et des structures transitoires qui soutiennent l’embryon pendant son développement – l’amnios, le sac vitellin et les précurseurs du placenta.

“Nos reconstructions virtuelles montrent l’embryon en développement et ses tissus de soutien dans les jours suivant l’implantation avec des détails incroyables”, a déclaré Boroviak.

Le plan ouvre de nouvelles façons d’étudier la reproduction et le développement humains. À l’avenir, l’équipe prévoit d’utiliser sa nouvelle technique pour étudier les origines des complications de la grossesse et des malformations congénitales à l’aide de modèles d’embryons modifiés. Une meilleure compréhension du développement humain aidera les scientifiques à comprendre comment cela peut mal tourner et à prendre des mesures pour pouvoir résoudre les problèmes.

La période de pré-implantation, avant que l’embryon en développement ne s’implante dans l’utérus de la mère, a fait l’objet d’études approfondies sur des embryons humains en laboratoire. Le septième jour, l’embryon s’implante dans l’utérus pour survivre et se développer. Jusqu’à présent, on savait très peu de choses sur le développement de l’embryon humain une fois qu’il s’est implanté, car il devient inaccessible pour l’étude.

L’équipe de Boroviak a utilisé des embryons implantés du ouistiti, un petit singe du Nouveau Monde, dans leur étude car ils sont très similaires aux embryons humains à ce stade précoce de développement.

La source:

Référence de la revue :

Bergmann, S., et coll. (2022) Profilage spatial de la gastrulation précoce des primates in utero. La nature. doi.org/10.1038/s41586-022-04953-1.

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