Une nouvelle étape vient d’être franchie dans le domaine de la biologie. Des chercheurs viennent en effet de réussir à créer des embryons de souris à partir de cellules souches. Pour cela, ils n’ont utilisé ni spermatozoïdes, ni œufs, ni utérus, et ils ont laissé les embryons obtenus grandir pendant presque la moitié d’une durée de gestation. Vers la fin de cette période, les embryons présentaient déjà tous les géniteurs d’organes.

Cette nouvelle étude a été réalisée par des scientifiques du Weizmann Institute of Science en Israël. Elle est basée sur les résultats obtenus au cours de deux études précédemment effectuées par l’équipe. La première concernait la reprogrammation des cellules souches vers un état « naïf » pour leur permettre de se transformer en toutes les autres cellules, incluant d’autres cellules souches. La deuxième étude avait comme objectif de développer un appareil qui pouvait faire grandir plus efficacement des embryons à l’extérieur de l’utérus.

Crédits Weizmann Institute of Science

Selon les chercheurs, la technologie nouvellement développée pourrait être éventuellement utilisée pour cultiver des organes destinés aux transplantations.

Les étapes de l’expérience

Les scientifiques ont combiné les deux techniques qu’ils avaient mises au point et ont pu obtenir les embryons synthétiques de souris les plus avancés jamais obtenus.

L’expérience a commencé avec des cellules souches naïves de souris que les chercheurs avaient cultivées dans des boîtes de Petri pendant des années. Ces cellules ont été séparées en trois groupes.

Le premier groupe contenait des cellules destinées à se développer en organes embryonnaires. Les deux autre groupes ont, quant à eux, été traités avec des gènes régulateurs des tissus extra-embryonnaires, le placenta pour l’un des groupes et le sac vitellin pour l’autre. Les trois groupes ont ensuite été mélangés dans un utérus artificiel. Ce dernier contrôle de façon précise la pression et les échanges d’oxygène, et simule un flux naturel de nutriments.

Les résultats obtenus

Dans l’utérus artificiel, les trois types de cellules ont commencé à s’agglutiner et à former des agrégats. Ces derniers avaient le potentiel de se développer en structures similaires à des embryons. Au cours de l’expérience, la grande majorité des mélanges n’ont pas réussi à se développer. Seulement 0,5 % ont pu y arriver.

En tout cas, les mélanges ayant réussi la première étape ont commencé à former des sphères de cellules qui se sont ensuite allongées pour obtenir une forme ressemblant à la forme naturelle des embryons. Les scientifiques ont laissé ces « embryons » se développer pendant un peu plus de 8 jours, ce qui est presque la moitié de la période de gestation des souris.

Après cette durée, il a été observé que les embryons avaient pu former tous les géniteurs d’organes. Cela inclut un cœur qui a commencé à battre, une circulation de cellules souches de sang, un cerveau, un système digestif et le début d’une colonne vertébrale.

Les observations ont montré que la forme des structures internes et les modèles d’expression génétique de ces embryons synthétiques correspondaient à ceux des embryons naturels à 95 %. Les organes semblaient également fonctionnels.

Selon les chercheurs, cette technique pourrait permettre de réduire les besoins en animaux vivants pour les tests en laboratoire. Elle pourrait aussi éventuellement devenir une source de tissus et d’organes pour les transplantations.

SOURCE: Newatlas

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