Des embryons générés in vitro

Embryogénèse murine in vitro : assemblage de cellules souches embryonnaires et extra-embryonnaires

 

Dans un article paru ce mois-ci dans la revue Science (voir ici), l’équipe de Magdalena Zernicka-Goetz, Cambridge University, montre qu’il est possible de créer un embryon in vitro.

Bien que les cellules souches embryonnaires (embryonic stem cells, ESC en anglais) prélevées dans la masse interne du blastocyste - structure issue de la multiplication cellulaire consécutive à la fécondation de l’ovule - soient utilisées depuis longtemps pour générer les divers types de tissus qui constituent l’organisme, on sait qu’elles ne sont pas capables de générer un embryon. En effet, chez le mammifère, l’embryogénèse nécessite un partenariat subtil entre d’une part l’épiblaste, les cellules internes du blastocyste dont seront générées les cellules qui constitueront le futur organisme, et d’autre part le trophoblaste dont le trophoectoderme et l’endoderme primitif constitueront le placenta et le sac vitellin. In vivo, le blastocyte s’implante dans l’utérus et génére les trois lignées cellulaires endoderme, mésoderme et ectoderme qui constituent l’embryon. 

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Dans ce travail, les chercheurs ont combiné des cellules souches embryonnaires (ESC) et des cellules souches extra-embryonnaires (trophoblastic stem cells, TSC en anglais) de souris dans une matrice biologique extracellulaire (matrigel) en trois dimensions et ont ainsi généré in vitro un “embryon-ETS” (partie basse de la figure ci-dessus) dont la morphogénèse et la morphologie finale sont très proches de celles qui caractérisent l’embryon naturel (partie haute de la figure). En particulier, au cours de leur développement, les “embryon-ETS” expriment les marqueurs du mésoderme et des cellules des lignées germinales (primordial germ cells) de façon asymétrique, à la limite des cellules embryonnaires et extra-embryonnaires. De plus, la manipulation génétique des diverses cellules souches a permis de mettre en évidence la contribution majeure des voies de signalisation Nodal, Wnt et BMP dans ce processus. Ce modèle in vitro à partir de cellules souches, combiné à des manipulations génétiques, offre d’extraordinaires opportunités  pour l’étude des mécanismes moléculaires qui contrôlent l’embryogénèse naturelle.

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Date de dernière mise à jour : 10/04/2017