Un embryon passe par diverses étapes de développement avant de se transformer en un humain à part entière. Les derniers stades in utero sont assez bien compris par la médecine moderne, mais on ne peut pas en dire autant pour la gastrulation qui intervient quelques jours seulement après la fécondation de l’ovule. Une étude anglaise nous permet d’y voir un peu plus clair.
Qu’est-ce que la gastrulation ?
La gastrulation correspond à la seconde phase de développement embryonnaire. C’est la période durant laquelle les blastomères (les cellules provenant des premières divisions de l’œuf fécondé) vont se répartir en deux ou trois feuillets : un feuillet externe (ectoderme), un feuillet moyen (mésoderme, présent seulement chez les triploblastiques) et un feuillet interne (endoderme). Concrètement, durant cette phase, un embryon se transforme à partir d’une couche unidimensionnelle.
La gastrulation débute entre le quatorzième et le quinzième jour du cycle cellulaire. Jusqu’à présent en revanche, les chercheurs n’avaient eu que très rarement « accès » à ce processus. En général, les scientifiques ne sont en effet pas autorisés à cultiver des embryons en laboratoire pendant plus de quatorze jours pour des raisons éthiques, car il est établi, du moins chez la souris, que la gastrulation marque également le développement du système nerveux.
Pour la première fois, des chercheurs de l’Université de Cambridge ont réellement pu observer ce qui se passe dans la phase de gastrulation en étudiant un embryon humain âgé d’environ seize à dix-neuf jours proposé par une femme ayant décidé d’interrompre sa grossesse et d’en faire don à la science.
Pas de système nerveux à quatorze jours
Après avoir disséqué l’échantillon composé d’environ mille cellules, les chercheurs ont utilisé une technique génétique de séquençage d’ARN monocellulaire. Cette dernière leur a indiqué quels gènes étaient activés dans chacune de ces cellules individuelles au moment de se transformer en cellules spécialisées.
Ces analyses ont montré que la gastrulation était très similaire à celle observée chez les embryons de souris, à deux différences près. D’une part, les premières formes de cellules sanguines apparaissent visiblement plus tôt chez les humains que chez les souris. Et d’autre part, et peut-être plus important, cet embryon particulier n’avait encore pas encore entamé l’étape de neurulation, au cours de laquelle se met en place le système nerveux central, contrairement aux souris qui forment leurs premiers neurones à la deuxième semaine de gestation.
Autrement dit, en plus de nous offrir un aperçu unique d’une étape centrale, mais inaccessible de notre développement, cet ensemble de données nous invite à remettre en question la limite de quatorze jours pour la culture d’embryons, ce qui pourrait avoir un impact profond sur la recherche et la médecine en général.
Les détails de l’étude sont publiés dans Nature.
