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Actualités | Étude de l’IMBA : les signaux moléculaires du développement embryonnaire précoce proviennent de l’embryon
Actualités | Étude de l’IMBA : les signaux moléculaires du développement embryonnaire précoce proviennent de l’embryon
À l’aide d’un modèle de blastoïde, des chercheurs de l’Institut autrichien de biotechnologie moléculaire (IMBA) ont montré comment les signaux moléculaires émis par l’embryon dès ses premiers stades influencent le développement du placenta et préparent l’utérus. Publiés dans Cell Stem Cell, ces résultats apportent des données scientifiques importantes pour comprendre la fertilité humaine.
Contexte :
Les embryons précoces sont généralement considérés comme très fragiles et dépendants d’un soutien extérieur. Toutefois, grâce à un modèle novateur de blastoïde, l’équipe de l’IMBA a constaté que les embryons ont, dès les premiers stades, une forte capacité à orienter leur propre développement. L’étude montre qu’ils peuvent émettre des signaux moléculaires qui dirigent la formation du futur placenta et préparent l’utérus à offrir un environnement adapté. Cette découverte remet en cause l’idée traditionnelle selon laquelle les embryons précoces auraient uniquement besoin d’un soutien extérieur.
Les blastoïdes sont des modèles in vitro du blastocyste, qui se forme au cours des premiers jours suivant la fécondation, et sont cultivés à partir de cellules souches embryonnaires. L’équipe de l’IMBA a d’abord créé des blastoïdes à partir de cellules souches de souris en 2018, puis à partir de cellules souches humaines en 2021. Ce modèle novateur constitue une solution éthique pour la recherche sur l’embryon et a permis plusieurs découvertes majeures.
Découvertes majeures :
À l’aide de blastoïdes de souris, les chercheurs ont découvert que la partie la plus précoce de l’embryon, composée d’environ 10 cellules, peut diriger la formation du futur tissu placentaire, composé d’environ 100 cellules, et provoquer des modifications du tissu utérin. Nicolas Rivron, directeur de laboratoire à l’IMBA, a déclaré : "Par ces signaux, l’embryon investit dans son propre avenir : il favorise la formation des tissus qui soutiennent son développement. L’embryon contrôle le processus et dirige la création d’un environnement favorable."
L’équipe a constaté que les cellules de l’épiblaste de l’embryon en développement sécrètent des molécules qui favorisent l’auto-renouvellement et la prolifération des cellules trophoblastiques, lesquelles formeront ensuite le placenta. Ce processus est fondamental pour le développement placentaire. Ces molécules amènent également les cellules trophoblastiques à en sécréter deux autres, WNT6 et WNT7B, qui signalent à l’utérus de former une couche protectrice autour de l’embryon.
Rivron a expliqué : "D’autres chercheurs avaient déjà constaté que les molécules WNT participaient à la réponse utérine, mais nous sommes les premiers à montrer que WNT6 et WNT7B sont sécrétées par les cellules trophoblastiques du blastocyste et signalent à l’utérus de réagir. Cette découverte est importante, car nous avons confirmé que ces deux molécules sont également présentes dans les cellules trophoblastiques des blastocystes humains."
Importance et perspectives :
Pour confirmer cette découverte, l’équipe a mené des expériences d’implantation de blastoïdes chez la souris et constaté que leur efficacité d’implantation était bien supérieure aux prévisions. Yucheng Jin, co-premier auteur et chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Rivron, a déclaré : "Nous avons été très surpris de constater que les blastoïdes s’implantaient dans l’utérus avec une très grande efficacité. En modifiant les propriétés des cellules trophoblastiques, notamment les niveaux de sécrétion de WNT6/7B, nous avons pu modifier considérablement la taille de la couche utérine protectrice."
L’implantation est une étape limitante majeure de la grossesse humaine, puisqu’environ 50% des grossesses échouent à ce stade. Comme WNT6 et WNT7B sont également présentes dans les blastocystes humains, les chercheurs pensent que cette découverte pourrait aider à comprendre pourquoi certaines grossesses rencontrent des difficultés. Rivron a ajouté : "Nous répétons cette expérience avec des blastoïdes humains et des cellules utérines, entièrement en culture, afin de déterminer si ces principes fondamentaux du développement sont conservés d’une espèce à l’autre. À terme, ces résultats pourraient contribuer à améliorer les procédures de FIV et à développer des traitements de la fertilité et des contraceptifs."
Collaboration interdisciplinaire et impact social :
Viktoria Holzmann, co-première auteure, a déclaré : "Comprendre ces principes fondamentaux du développement embryonnaire aidera les femmes à mieux maîtriser leur fertilité. Cela pourrait non seulement améliorer la planification familiale, mais aussi faire progresser l’égalité entre les sexes dans la société."
Source de l’article :
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