Cadre entièrement généré à partir de matériel cellulaire souche humain qui imite étroitement la morphologie de l’embryon individuel. Crédit : Sozen, Jorgensen et Zernicka-Goetz
L’analyse des embryons humains est vitale pour apprendre les premières étapes associées au développement humain. Actuellement, cette recherche est effectuée sur des embryons surnuméraires donnés volontairement par des individus ayant subi une alimentation in vitro. Néanmoins, ces études sont limitées par la disponibilité associée aux embryons et la période éthique internationale stricte limite la durée pendant laquelle un embryon peut être autorisé à se développer au sein du laboratoire (14 fois maximum).
À ce stade, les chercheurs de Caltech ont créé des bâtiments ressemblant à des embryons à partir de cellules d’origine humaine. Contrairement aux embryons organiques qui sont façonnés par une combinaison de sperme et d’œuf, ces types de structures sont créés en combinant de prétendus tissus de tige pluripotents, qui ont la capacité de se développer en types de tissus spécialisés. Bien que ces structures ressemblant à des embryons présentent des différences cruciales par rapport aux véritables embryons, les technologies permettant de les créer seront essentielles pour répondre aux questions ouvertes concernant le développement humain sans avoir besoin d’embryons donnés.
Magdalena Zernicka-Goetz. Pointage de crédit : laboratoire Zernicka-Goetz
La recherche a été menée dans le laboratoire de Magdalena Zernicka-Goetz, professeure Bren associée à la biologie et au génie naturel à Caltech, et est décrite dans un article publié dans la revue Communication Nature le 21 septembre 2021.
Les structures sont fabriquées à partir d’un type de cellule d’origine pluripotente qui donne naissance à des types distincts de cellules qui s’auto-assemblent ensuite dans un cadre dont la morphologie rappelle évidemment celle d’un bon embryon, qui possède des tissus embryonnaires et extra-embryonnaires distinctifs. Les cellules souches pluripotentes avaient été initialement isolées du véritable embryon humain par d’autres scientifiques et ont depuis déjà été maintenues dans un environnement de laboratoire. Remarquablement, les cellules pv peuvent encore “se souvenir” d’apprendre à s’assembler en un bon embryon lorsqu’elles sont soutenues par les bonnes conditions environnementales.
« La capacité d’assembler la structure fondamentale de l’embryon semble être une propriété intrinsèque de ces premières cellules embryonnaires qu’elles sont tout simplement incapables d'”oublier”», explique Zernicka-Goetz. « Néanmoins, soit leur mémoire particulière n’est pas indiscutablement précise, soit nous ne possédons pas encore tous la meilleure méthode pour aider les cellules à récupérer leurs propres souvenirs. Nous avons encore du travail à accomplir avant de pouvoir obtenir du tissu souche humain pour atteindre le stade de développement précision c’est faisable avec leurs alternatives équivalentes de cellules souches de souris d’ordinateur. ”
La possibilité de générer des bâtiments ressemblant à des embryons à partir de tissus souches signifie que des embryons supplémentaires ne sont pas nécessaires ; de plus, les constructions peuvent être créées en grandes quantités. Ainsi, ce système de conception peut conduire à des découvertes dans la compréhension du développement embryonnaire précoce qui ne sont pas limitées par la disponibilité limitée des embryons individuels. Par exemple, vous pourrez perturber des gènes spécifiques et rechercher l’effet résultant sur la procédure de développement. De plus, ce système peut être utilisé pour comprendre comment différents composants mobiles coordonnent leur développement particulier à des stades extrêmement précoces et l’effet de cette diaphonie cellulaire sur les stades de développement ultérieurs.
Point de référence: “Reconstruire les aspects de l’embryogenèse de l’être humain avec des cellules souches pluripotentes” simplement par Berna Sozen, Victoria Jorgensen, Bailey The. T. Weatherbee, Sisi Chen, Meng Zhu et Magdalena Zernicka-Goetz, 21 septembre 2021, Communication des personnages .
DOI : dix. 1038/s41467-021-25853-4
L’ancienne chercheuse postdoctorale Caltech Berna Sozen, maintenant à Université ou collège de Yale , et Victoria Jorgensen, étudiante diplômée de Caltech, sont les premiers auteurs de l’étude. Aux côtés de Zernicka-Goetz, les co-auteurs supplémentaires sont Bailey Weatherbee et Meng Zhu, tous deux membres associés au laboratoire de Zernicka-Goetz à l’Université de Cambridge, et le chercheur plus âgé de Caltech, Sisi Chen. Le financement avait été fourni par le Wellcome Trust, l’Open up Philanthropy/Silicon Valley Neighbourhood Foundation, la Weston Havens Foundation, ainsi que la Shurl and Kay Curci Foundation. Magdalena Zernicka-Goetz est membre du corps professoral associé de l’Institut Tianqiao et Chrissy Chen en neurosciences à Caltech.
