Un embryon de souris synthétique au cerveau développé est cultivé à l’aide de cellules souches

Sans utiliser de sperme et d’ovules, comme c’est normalement le cas, des scientifiques ont développé des embryons de souris synthétiques à partir de cellules souches. Les embryons modèles présentent des cœurs qui battent et même les fondations du cerveau et d’autres organes du corps d’une souris. Ce résultat, obtenu après des années d’études, devrait aider les chercheurs à comprendre pourquoi certains embryons se transforment en fœtus alors que d’autres n’y parviennent pas. En outre, cette nouvelle recherche pourrait également guider le développement et la réparation d’organes humains synthétiques destinés à la transplantation.

Pour créer les embryons synthétiques, l’équipe de l’Université de Cambridge et de l’Institut de technologie de Californie (Caltech) a imité les processus naturels impliqués dans le développement d’un embryon. Cependant, ils n’ont pas utilisé de spermatozoïdes ou d’ovules, mais ont guidé trois types de cellules souches présentes au début du développement des mammifères, en les faisant interagir. L’équipe a ensuite réussi à faire “parler” les cellules souches entre elles en induisant l’expression d’un ensemble particulier de gènes et en fournissant un environnement unique pour l’interaction.

Les cellules souches ont fini par s’auto-organiser en structures qui ont progressé par étapes successives de développement. Le résultat final de cette progression était un cœur battant et les fondations d’un cerveau. Il possédait également un sac vitellin dans lequel l’embryon se développe et puise des nutriments au cours des premières semaines.

Bien que de tels embryons de souris aient été développés dans des études précédentes à l’aide de cellules souches, l’équipe pense avoir atteint le stade le plus avancé du modèle. Ce qui distingue ce modèle, c’est la création de l’ensemble du cerveau, en particulier de sa région antérieure.

“Notre modèle d’embryon de souris ne développe pas seulement un cerveau, mais aussi un cœur battant, tous les composants qui vont ensuite constituer le corps. Il est tout simplement incroyable que nous soyons allés aussi loin. C’était le rêve de notre communauté depuis des années, et l’objectif principal de nos travaux depuis une décennie, et nous y sommes enfin parvenus”, a déclaré Magdalena Zernicka-Goetz, professeur de développement des mammifères et de biologie des cellules souches au département de physiologie, de développement et de neuroscience de Cambridge. Elle est également l’auteur de l’étude publiée dans .

Zernicka-Goetz a ajouté que le modèle est significatif car il leur donne l’accessibilité à une étape du développement d’une structure qui est normalement cachée en raison de l’implantation de l’embryon dans l’utérus de la mère.