En utilisant uniquement des cellules cutanées, un laboratoire israélien fabrique des embryons synthétiques de souris avec des cœurs battants

Un laboratoire israélien a cultivé des embryons de souris synthétiques avec des cerveaux et des cœurs battants – dans le cadre d’une procédure sans ovule et sans sperme qui utilisait des cellules souches prélevées sur la peau.

Cette percée, publiée lundi dans la revue à comité de lecture Cell, représente la première fois qu’un embryon avancé de n’importe quelle espèce est créé à partir de cellules souches seules, a déclaré le biologiste cellulaire, le professeur Jacob Hanna de l’Institut Weizmann des sciences au Times of Israel. .

Hanna, dont l’équipe de chercheurs comprend des Israéliens juifs et arabes ainsi qu’un doctorant palestinien, a déclaré que les tentatives précédentes n’avaient conduit qu’à des blastocystes, c’est-à-dire les structures formées au début du développement des mammifères. Les blastocystes contiennent une infime fraction des millions de cellules que contiennent ses embryons.

“C’est remarquable”, a-t-il commenté. “Il n’y avait pas de sperme, pas d’ovule et pas d’utérus, mais nous avons réussi à obtenir des embryons formés à partir de cellules souches seules pendant huit jours – un tiers de la période de gestation d’une souris – avec un cœur battant.”

Il a déclaré que la recherche pourrait un jour être utilisée pour développer des structures artificielles ressemblant à des embryons humains afin de générer des cellules pour des solutions médicales futuristes.

Les scientifiques travaillent constamment sur les moyens d’utiliser les cellules pour cultiver des organes destinés à la transplantation. La source évidente de ces cellules – les embryons ordinaires – est considérée comme en proie à des problèmes éthiques.

Un embryon de souris synthétique cultivé à l’Institut Weizmann des sciences, photographié tous les jours, du premier jour en haut à gauche, pour rester huit en bas à droite. (avec l’aimable autorisation de l’Institut Weizmann des sciences)

Hanna a déclaré que les structures synthétiques ressemblant à des embryons pouvaient être perçues très différemment. Ils sont similaires aux embryons ordinaires, mais ne sont pas viables pour l’implantation.

Il prévoit un jour où les patients malades donneront de la peau ou des cellules sanguines pour la croissance de structures artificielles ressemblant à des embryons, qui pourraient à leur tour produire les cellules nécessaires à la croissance des organes.

Un embryon de souris synthétique cultivé à l’Institut Weizmann des sciences le huitième jour, avec un cœur battant. (avec la permission de l’Institut Weizmann des sciences)

La clé de la réussite d’Hanna est un système d’incubateur spécial dans lequel chaque embryon est dans une bouteille avec du liquide, et la bouteille tourne pour s’assurer qu’elle ne se fixe pas sur le côté. L’incubateur crée toutes les conditions nécessaires au développement de l’embryon, y compris la concentration de gaz, la pression et la température. Le liquide – développé dans son laboratoire – donne aux embryons tous les nutriments, hormones et sucres dont ils ont besoin.

Le Dr Jacob Hanna dans son laboratoire de l’Institut Weizmann. (avec la permission de Jacob Hanna)

En mars 2021, le laboratoire d’Hanna a utilisé l’incubateur pour faire pousser des embryons de 250 cellules dans des fœtus de souris avec des organes entièrement formés à l’aide d’utérus artificiels. “La différence entre cette recherche et ce que nous avons réalisé maintenant est la provenance des embryons”, a expliqué Hanna. “Dans l’étude précédente, il s’agissait d’embryons naturels provenant de souris et provenant d’ovules fécondés par du sperme. Maintenant, les embryons sont fabriqués uniquement à partir de cellules souches.

Il a ajouté: «Nous demandions au moment de l’étude précédente ce qui se passerait si nous ne prenions que des cellules souches et les mettions dans cette machine. Nous connaissons maintenant la réponse – des embryons avec des organes de forme précoce, y compris un cerveau précoce, un cœur battant, des cellules souches sanguines. Ils imitent même l’embryon entier, et les tissus qui l’entourent incluent le placenta et le sac vitellin.

“Personne n’a jamais fabriqué d’embryons avancés à partir de cellules souches, c’est donc important. Cela permettra à la fois de faire progresser la compréhension des cellules souches et des organes chez les mammifères, et aura probablement une signification pratique à l’avenir.

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