Voici le premier embryon synthétique avec un cerveau et un cœur formé sans utiliser ni d'œufs ni de sperme

Des chercheurs de l'Université de Cambridge sont parvenus à créer un embryon synthétique avec un cerveau et un cœur à partir de cellules souches de souris sans utiliser d'ovules ou de sperme. Ce résultat est le fruit de dix ans de travail.

Un embryon synthétique avec des cellules capables de former un cerveau et un cœur battant a été développé par des chercheurs de l’Université de Cambridge à l’aide de cellules souches de souris. EuroNews a décrit l’effort comme « un autre succès dans la course en cours pour développer des embryons à partir de cellules souches humaines et de souris ».

L’équipe, dirigée par le professeur Magdalena Zernicka-Goetz, a développé le modèle d’embryon sans utiliser d’ovule ni de sperme. Les chercheurs ont utilisé des cellules souches, en particulier trois types trouvés au début du développement des mammifères.

« En induisant l’expression d’un ensemble particulier de gènes et en établissant un environnement unique pour leurs interactions, les chercheurs ont réussi à faire ‘parler’ les cellules souches entre elles », explique un résumé des travaux.

« Les cellules souches se sont auto-organisées en structures qui ont progressé à travers les stades de développement successifs jusqu’à ce qu’elles aient des cœurs battants et les fondations du cerveau, ainsi que le sac vitellin où l’embryon se développe et obtient des nutriments au cours de ses premières semaines. »

Le modèle d’embryon synthétique développé par l’équipe de Cambridge est unique, car il a atteint un niveau de développement record où l’ensemble du cerveau, y compris la partie antérieure, a commencé à se développer.

Les résultats, qui ont nécessité plus d’une décennie de travail pour les chercheurs, pourraient potentiellement être utiles pour comprendre pourquoi certaines grossesses échouent et développer des organes synthétiques pour les patientes en attente de greffe.

La recherche ouvre également « de nouvelles possibilités pour étudier les mécanismes du développement neurologique dans un modèle expérimental », selon Zernicka-Goetz.

« En fait, nous démontrons la preuve de ce principe dans l’article en supprimant un gène déjà connu pour être essentiel à la formation du tube neural, précurseur du système nerveux, et au développement du cerveau et des yeux », a-t-elle poursuivi.

« En l’absence de ce gène, les embryons synthétiques présentent exactement les défauts connus du développement cérébral comme chez un animal porteur de cette mutation. Cela signifie que nous pouvons commencer à appliquer ce type d’approche aux nombreux gènes dont la fonction est inconnue dans le développement du cerveau.

Écrivant à The Conversation, le professeur de cellules souches Megan Munsie a observé :

En 2021, plusieurs équipes sont parvenues à faire s’auto-agréger des cellules souches pluripotentes humaines (cellules pouvant se transformer en n’importe quel autre type de cellule) dans une boîte de Pétri, imitant le « blastocyste ». C’est le stade le plus précoce du développement embryonnaire juste avant le processus complexe d’implantation, lorsqu’une masse de cellules se fixe à la paroi de l’utérus.

Les chercheurs utilisant ces modèles d’embryons humains, souvent appelés blastoïdes, ont même pu commencer à explorer l’implantation dans une boîte, mais ce processus est beaucoup plus difficile chez l’homme que chez la souris.

En 2019, Science Alert a fait état d’un «embryon humain fabriqué en laboratoire» dans lequel ils suggéraient que «les modèles animaux ne peuvent aller aussi loin lorsqu’il s’agit de séparer le mélange complexe d’activités génétiques et biochimiques qui transforme une cellule fécondée en un humain entièrement formé. »