Nous savons tous comment fonctionne la reproduction humaine: le sperme rencontre l’ovule, l’ovule fécondé démarre son voyage, se transforme en embryon humain, puis devient un fœtus et finalement un bébé

La semaine dernière, deux études dans Nature ont torpillé le récit classique du début de la vie Deux équipes indépendantes ont amené des cellules cutanées ordinaires dans un groupe vivant qui ressemblait à un œuf humain fécondé – et aux toutes premières étapes d’un embryon humain en développement

Pour être clair, les équipes n’ont pas conçu d’embryon artificiel qui pourrait devenir un bébé viable Au contraire, ils ont reproduit ce qui se passe pendant les quatre premiers jours après la fécondation d’un ovule; il se développe en une boule de cellules appelée blastocyste, la première station vers un bébé complètement formé

Bien qu’ils n’aient pas dépassé le stade du blastocyste, les deux modèles sont de loin les répliques les plus complètes d’un embryon humain précoce à ce jour. Ils ne contiennent pas seulement des cellules qui se transforment en bébé, mais aussi toutes les structures de soutien En seulement 10 jours à l’intérieur d’un incubateur de type Jello, les cellules rétro-conçues ont montré des traits étonnamment similaires à leurs homologues naturels. Par exemple, les embryons artificiels ont généré des cellules qui forment le placenta, ce qui est essentiel pour un embryon viable qui pourrait, en théorie, se développer davantage ou même jusqu’à la naissance.

« C’est le premier modèle complet de l’embryon humain précoce », a déclaré le Dr Jianping Fu de l’Université du Michigan, qui n’a pas participé à l’étude mais a écrit un article sur les perspectives d’accompagnement «C’est une étape importante »

Ces études offrent une nouvelle fenêtre sur les premiers jours de la grossesse et peuvent donner un aperçu de l’infertilité ou de la perte de grossesse auparavant inexplicables sans expérimenter sur des embryons humains.

Pourtant, la sophistication de ces cellules suscite des inquiétudes Pour l’instant, comme les embryons artificiels diffèrent des embryons naturels de plusieurs manières, les scientifiques ne s’attendent pas à ce qu’ils aient la capacité de se développer en embryons complets. Cependant, au fur et à mesure que les technologies s’affinent, il peut devenir possible de cultiver des embryons humains artificiels pendant de plus longues périodes, mettant la technologie sur une trajectoire de collision avec les débats sur le début de la vie.

Les scientifiques savent que pendant une grossesse, un ovule fécondé se transforme en blastocyste vers le quatrième jour, puis il s’implante vers le huitième jour. À cette époque, quelque chose de «magique» se produit dans le blastocyste, de sorte qu’il produit des cellules qui finissent par se développer dans le placenta et d’autres qui donnent naissance à un fœtus.

Le problème? Cette première étape est incroyablement difficile à étudier Jusqu’à présent, les scientifiques se sont appuyés sur des embryons humains jetés en laboratoire – souvent des parias de FIV – qui peuvent être portés à 13 jours selon les directives éthiques. Ces tissus sont difficiles à trouver, et à ce stade, a déclaré le Dr Jun Wu à l’Université du Texas Southern Medical Center, le proto-embryon est «essentiellement une boîte noire »

Les scientifiques ont déjà essayé de reproduire les premiers jours de développement en utilisant des embryons de souris En 2018, une équipe a cultivé des blastocystes similaires à partir de cellules souches de souris – un effort admirable, mais pas un modèle parfait car les souris et les humains ont des trajectoires de développement différentes

Les deux nouvelles études représentent la première fois que des scientifiques ont pu fabriquer des structures ressemblant à des blastocystes à partir de cellules humaines

Dans une étude, le Dr Jose Polo de l’Université Monash a commencé avec une recette déjà publiée Ici, les cellules de la peau sont doucement grattées et baignées dans une soupe chimique qui les ramène à un état semblable à des cellules souches, ce qui signifie qu’elles retrouvent la capacité de fabriquer d’autres types de cellules. De là, les pseudo cellules souches (appelées iPSC) sont baignées dans un liquide nutritif dans une boîte de Pétri L’étincelle de l’équipe est venue quand ils ont réalisé qu’après trois semaines, les cellules ont commencé à se ramifier en un pot-pourri de trois types de cellules différents trouvés dans les premiers embryons humains – quelque chose rarement vu auparavant.

Inspirée, l’équipe a ensuite transféré les cellules dans un système de culture de type jello 3D pour les soutenir Étrangement, les cellules ont commencé à s’auto-assembler avec leur propre esprit «Ce qui était tout à fait surprenant, c’est que lorsque vous les mettez ensemble, ils s’auto-organisent», a déclaré Polo

L’étrange moment «cellules, assembler» a incité l’équipe à analyser leur génétique Au grand choc des chercheurs, ils ont découvert que ces structures embryonnaires précoces, appelées «iBlastoïdes», avaient une organisation et un composant cellulaire similaires à leur homologue naturel. Une couche, par exemple, était peuplée de cellules avec une signature génétique qui les destinait comme faisant partie d’un placenta D’autres ressemblaient remarquablement à des cellules qui finissent par se transformer en un fœtus entier

L’iBlastoïde, dans un sens, ressemblait à un blastocyste normal après avoir été implanté dans l’utérus, sans trop de sondages de la part des chercheurs

Dans l’autre article, l’équipe a utilisé un mélange de cellules humaines et de cellules souches pour concevoir ce qu’ils ont appelé un «blastoïde humain«Comme pour l’étude précédente, les embryons artificiels étaient de taille et de forme similaires à leurs homologues naturels et avaient un profil génétique comparable En utilisant un test qui ressemble à une implantation dans un utérus mais dans une boîte de culture, les blastoïdes se sont attachés et ont continué à se développer, certains se réorganisant en structures qui imitent la prochaine étape de développement

Malgré leur étrange ressemblance avec la réalité, pour l’instant, soulignent les auteurs, les blastoïdes ne sont pas encore la réalité Certaines de leurs couches de cellules ne semblent pas se former très bien, et certaines ont des types de cellules qui ne devraient pas être là Un taux d’efficacité de 10% dans la conversion réussie de la peau en blastoïde fait également frémir tout scientifique.

Pourtant, ces problèmes peuvent tous être surmontés et le potentiel des blastoïdes n’est pas perdu pour les experts Malgré leurs lacunes, ce sont les premiers «modèles d’embryons humains dérivés de cellules cultivées» et ont «toutes les cellules fondatrices» pour la croissance d’un fœtus, a déclaré Fu Pour la première fois, nous pouvons être en mesure de tester les causes potentielles de l’infertilité ou de la perte de grossesse à un débit beaucoup plus élevé, ce qui peut ensuite être vérifié davantage.

« Vous pourriez utiliser 1 000 ou 10 000 iBlastoïdes pour découvrir quelque chose, puis vous pourriez tester cette découverte sur trois blastocystes », a déclaré Polo

Cependant, au fur et à mesure que la technologie est optimisée, la question délicate de l’identité d’un blastoïde ne peut être ignorée. Compte tenu de leur similitude avec la réalité, à quel moment devraient-ils être traités comme des embryons humains clonés? Est-ce éthique de les détruire? Actuellement, les embryons humains sont autorisés à se développer en laboratoire pendant 14 jours à l’international Ces règles s’appliquent-elles?

Pour l’avenir, le débat va encore plus loin Les scientifiques travaillent à reprogrammer les cellules de la peau en cellules reproductrices depuis des années dans le but d’aider les couples qui ne pourraient pas concevoir autrement. Des souris saines sont déjà nées de cellules cutanées transformées en ovules Bien loin, les études actuelles font un pas dans cette direction

Une autre étude de la semaine dernière a montré qu’il est possible de faire grandir un fœtus de souris pendant la moitié de sa gestation dans un utérus artificiel – un record pour les mammifères, et un record qui dissocie davantage la reproduction de l’histoire séculaire «le sperme rencontre l’ovule» Pouvons-nous un jour cloner un bébé humain en utilisant les cellules de la peau de quelqu’un, puis le faire pousser dans un utérus artificiel sans aucune ressemblance avec la reproduction naturelle? Devrions-nous?

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Source: https://singularityhub.com/2021/03/23/scientists-created-an-artificial-early-embryo-from-human-skin-cells/

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