Université hébraïque de Jérusalem. Photo gracieuseté Wikipedia
Une technique révolutionnaire pourrait permettre de créer des embryons humains entiers à partir de cellules de peau humaines, sans avoir besoin de sperme ou d’ovules.
Des chercheurs israéliens ont transformé les cellules de la peau de rongeur en trois principaux types de cellules souches qui comprennent les embryons à un stade précoce.
Leur objectif principal est de fournir un «embryon de tube à essai» comme nouveau moyen de modéliser et d’étudier les défauts embryonnaires et les dysfonctionnements du placenta à l’aide de souris de laboratoire.
À l’avenir, cette percée pourrait permettre de créer des embryons humains entiers à partir de cellules cutanées humaines, sans avoir besoin de sperme ou d’ovules.
Dans la revue Cell Stem Cell de la Biologie du développement et du cancer, l’Université hébraïque de Jérusalem, Yossi Buganim et son équipe expliquent qu’ils ont découvert un ensemble de cinq gènes capables de transformer les cellules de la peau de rongeur en trois types de cellules constituant l’embryon précoce: l’embryon, le placenta et les tissus extra-embryonnaires, tels que le cordon ombilical. Ces transformations prennent environ un mois.
En 2006, des chercheurs japonais avaient découvert que les cellules de la peau pouvaient être «reprogrammées» en cellules embryonnaires précoces («cellules souches plutipotentes induites») essentiellement identiques à leurs homologues naturels. Ces cellules peuvent se développer dans tous les types de cellules fœtales, mais pas dans les tissus extra-embryonnaires.
L’équipe de l’Université hébraïque a utilisé une nouvelle technologie pour examiner les forces moléculaires qui régissent les décisions relatives au sort des cellules en vue de la reprogrammation des cellules de la peau et du processus naturel du développement embryonnaire.
Par exemple, les chercheurs ont observé que le gène Eomes influençait l’identité des cellules souches du placenta et le développement du placenta, alors que le gène Esrrb orchestrait le développement des cellules souches du fœtus.
Pour découvrir les mécanismes moléculaires activés lors de la formation de ces différents types de cellules, les chercheurs ont analysé les modifications de la structure du génome et leur fonctionnement dans les cellules de la peau lors de l’introduction des cinq gènes.
Ils ont découvert qu’au cours de la première étape, les cellules de la peau perdent leur identité cellulaire et acquéraient ensuite lentement la nouvelle identité de l’un des trois types de cellules embryonnaires précoces. Ce processus est régi par les niveaux de deux des cinq gènes insérés.
Récemment, des tentatives ont été faites pour développer un embryon de souris entier sans utiliser de spermatozoïdes ou de cellules ovules. Ces tentatives ont utilisé les trois types de cellules précoces isolées directement d’un embryon vivant en développement.
En revanche, l’étude de HU est la première tentative de création simultanée des trois principales lignées cellulaires à partir de cellules cutanées. Ces découvertes signifient qu’il n’est peut-être pas nécessaire de «sacrifier» un embryon de souris vivant pour créer un embryon de tube à essai à des fins de recherche.
L’équipe de Buganim comprend Oren Ram de l’institut des sciences de la vie de l’université et le professeur Tommy Kaplan de son école d’informatique et d’ingénierie, ainsi que les doctorants Hani Benchetrit et Mohammad Jaber.
L’étude a reçu un financement de la Fondation israélienne pour la science, du Conseil européen de la recherche, du Howard Hughes Medical Institute et des centres d’excellence de recherche israéliens I-CORE.
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