Des chercheurs de la faculté de médecine de l’université du Michigan ont mis en œuvre des « gastruloïdes » en 2D (cf. Après les embryoïdes, les « péri-gastruloïdes »), obtenus sans fécondation mais à partir de cellules souches humaine [1], pour « modéliser »[2] certaines des premières étapes du développement de l’embryon humain. Les gastruloïdes reproduisent en effet le processus de la gastrulation, au cours duquel se forment les trois feuillets du disque embryonnaire : l’ectoderme (couche externe), qui donnera naissance à la peau, au système nerveux et à d’autres structures externes ; le mésoderme (couche intermédiaire), qui deviendra le cœur, les muscles, les os et d’autres structures internes ; et l’endoderme (couche interne) qui donnera le tube digestif, les poumons, le foie ainsi que d’autres organes.
Habituellement la culture in vitro des gastruloïdes n’est possible que pendant deux jours. Passé ce délai, les cellules se désorganisent et cessent de se développer. Les chercheurs sont ici parvenus à les cultiver pendant 10 jours. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Nature Methods [3].
L’observation du mésoderme
Tout d’abord, l’équipe a constaté que les cellules du mésoderme en développement commençaient à se déplacer pour former « une structure multicouche comme dans un véritable embryon ». « Ce processus est très difficile à visualiser ; nous ne savons même pas comment il fonctionne chez la souris », commente Idse Heemskerk, responsable du laboratoire.
Les scientifiques ont également déterminé que les cellules mésodermiques d’un gastruloïde se présentent sous plusieurs sous-types différents qui expriment des gènes différents, qu’ils ont pu visualiser. « En regardant quel gène la cellule exprime, on peut en quelque sorte voir quel organe elle deviendra finalement », explique le chercheur.
NDLR : L’utilisation de cellules souches embryonnaires humaines, prélevées sur des embryons « surnuméraires » issus de fécondation in vitro, conduit à la destruction des embryons dont elles sont issues. Cette étude s’inscrit dans les travaux sur les « embryons de synthèse » que les scientifiques développent afin de passer outre la réglementation en matière de recherche sur l’embryon (cf. « Embryons de synthèse » humains : les annonces se multiplient ; Embryoïdes : l’ABM propose une « troisième voie » pour « encadrer » les recherches).
[1] Les chercheurs ne précisent pas s’il s’agit de cellules souches embryonnaires ou iPS
[2] Les chercheurs utilisent le terme « modéliser » car il s’agit d’étudier le développement de l’embryon humain sans recourir à des embryons issus de la fécondation d’un ovule par un spermatozoïde pour éviter les questionnements éthiques, au prétexte que ce ne serait pas de « véritables » embryons. Pourtant, l’objectif est bel et bien de comprendre le développement de l’embryon en tant que tel.
[3] Bohan Chen et al, Extended culture of 2D gastruloids to model human mesoderm development, Nature Methods (2025). DOI: 10.1038/s41592-025-02669-4
Source : Phys.org, University of Michigan (15/05/2025) – Photo : iStock
