Modèle d’embryon humain.
Photo : Institut des sciences Weizmann
Il s’agit de la « première étude sur la mécanique de la morphogenèse de l’embryon humain », résume ces travaux publiés ce mercredi dans la revue Nature.
Quelques jours après la fécondation, alors que la rencontre entre le spermatozoïde et l’ovule a déjà donné naissance à une cellule souche, qui s’est divisée en une dizaine de cellules supplémentaires, celles-ci se réunissent et s’agglutinent pour former une seule unité : c’est l’embryon dans son phase la plus précoce. Ce n’est qu’à partir de ce moment que les cellules se différencieront, donnant progressivement naissance à des organes puis à une forme humaine.
Cette première étape, appelée « compactage », est cruciale. C’est l’objet de cette étude, réalisée principalement par la chercheuse Julie Firmin et à laquelle ont participé le Centre national de la recherche scientifique (CNRS), l’Institut national de recherche en santé et en médecine (Inserm) et l’Institut Curie.
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Jusqu’à présent, on pensait que le principal mécanisme de formation des embryons était celui par lequel les cellules se collent entre elles, grâce à l’adhésion de leurs parois.
Toutefois, selon cette étude, ce facteur ne joue qu’un rôle secondaire. Le plus important est la capacité de contraction de chaque cellule, le mécanisme par lequel elles se rapprochent les unes des autres. “Il faut imaginer un cercle de personnes se tenant la main” qui se referme progressivement, explique à l’AFP le chercheur Jean-Léon Maître, qui a supervisé l’étude.
Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont examiné les cellules de plusieurs embryons issus de la fécondation in vitro et congelés en différentes phases entre trois et cinq jours. Plus son état est avancé, plus la capacité de contraction de ses cellules est grande, tandis que le degré d’adhésion des parois reste stable.
Des progrès importants
« Ce qui fait coller les cellules, ce n’est pas la quantité de colle, mais ces efforts de contraction », insiste Maître, ajoutant que « ce n’est pas du tout une surprise ». Au cours des vingt dernières années, plusieurs études ont révélé des mécanismes similaires chez les mouches et les mammifères comme les souris, même si les détails varient entre les espèces animales et les humains.
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L’étude nous permet de mieux comprendre l’embryon humain, même si des conséquences très spécifiques ne peuvent être attendues dans l’immédiat. Il est concevable que ces connaissances facilitent un jour la formation d’embryons destinés à la fécondation in vitro. Actuellement, nous choisissons d’implanter des embryons ayant réussi cette phase de formation.
Cette étude marque également une avancée importante dans notre connaissance du début de la vie humaine, un domaine de recherche qui s’est accéléré ces dernières années. Cela inclut également la production récente de structures de type embryonnaire en laboratoire par plusieurs équipes de recherche.
Ces structures, parfois appelées « embryons synthétiques » bien que le terme soit controversé, devraient permettre d’étudier comment les cellules puis les organes se différencient au cours des premières semaines de gestation.
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A l’image de ces travaux, la nouvelle étude vise avant tout à mieux comprendre comment se construit un organisme humain, ce qui le rend semblable aux autres animaux et ce qui le distingue. Il s’agit, conclut cet ouvrage, de « découvrir comment la nature utilise les lois de la physique pour produire tant de formes de vie, avec leur étonnante diversité ».
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