Un embryon synthétique avec des cellules capables de former un cerveau et un cœur battant a été développé par des chercheurs de l’Université de Cambridge en utilisant des cellules souches de souris. EuroNews a décrit cela comme « un autre succès dans la course au développement d’embryons à partir de cellules souches humaines et de souris ».

L’équipe, dirigée par le professeur Magdalena Zernicka-Goetz, a développé le modèle embryonnaire sans utiliser d’ovules ou de spermatozoïdes. Les chercheurs ont utilisé des cellules souches, en particulier trois espèces trouvées dans le développement précoce des mammifères.

« En induisant l’expression d’un groupe particulier de gènes et en créant un environnement unique pour leurs interactions, les chercheurs ont pu amener les cellules souches à"parler » les unes aux autres », explique un résumé des travaux.

« Les cellules souches se sont organisées en structures qui ont traversé les différents stades de développement jusqu’à ce qu’elles aient un cœur battant et les bases du cerveau, ainsi que le sac vitellin, à partir duquel l’embryon se développe et est alimenté en nutriments dans les premières semaines.

Le modèle d’embryon synthétique développé par l’équipe de Cambridge est unique en ce sens qu’il a atteint un stade de développement record auquel tout le cerveau, y compris la partie antérieure, a commencé à se développer.

Les résultats, sur lesquels les chercheurs travaillent depuis plus d’une décennie, pourraient s’avérer utiles pour comprendre pourquoi certaines grossesses échouent et pour développer des organes synthétiques pour les patientes en attente d’une greffe.

La recherche ouvre également « de nouvelles possibilités pour étudier les mécanismes du neurodéveloppement dans un modèle expérimental », selon Zernicka-Goetz.

« En fait, dans le travail, nous démontrons la preuve de ce principe en désactivant un gène qui est déjà connu pour être essentiel à la formation du tube neural, le précurseur du système nerveux, et au développement du cerveau et des yeux », a-t-elle poursuivi.

« Si ce gène est manquant, les embryons synthétiques montrent exactement les défauts connus dans le développement du cerveau comme chez un animal porteur de cette mutation. Cela signifie que nous pouvons commencer à appliquer ce type d’approche aux nombreux gènes dont la fonction est inconnue dans le développement du cerveau.

Megan Munsie, professeure de cellules souches, écrit dans The Conversation :

En 2021, plusieurs équipes ont réussi à obtenir des cellules souches pluripotentes humaines (cellules qui peuvent se transformer en n’importe quel autre type de cellule) pour s’agréger dans une boîte de Pétri et imiter le « blastocyste ». C’est le stade le plus précoce du développement embryonnaire juste avant le processus complexe d’implantation, dans lequel une masse de cellules se fixe à la paroi utérine.

Les chercheurs utilisant ces modèles d’embryons humains, souvent appelés blastoïdes, ont même pu commencer à rechercher l’implantation dans une coquille, mais ce processus est beaucoup plus difficile chez l’homme que chez la souris.

En 2019, Science Alert a fait état d’un « embryon humain fabriqué en laboratoire », qui a déclaré que « les modèles animaux ne sont que partiellement adaptés à la compréhension du mélange complexe d’activité génétique et biochimique qui transforme une cellule fécondée en un humain entièrement formé ».