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Des embryons synthétiques de souris créés de manière efficace et reproductible
Des chercheurs de l'Institut Pasteur ont réussi à créer des amas cellulaires imitant partiellement l'organisation d'embryons de souris. Cette découverte permet d'explorer de nouvelles perspectives de recherche sans manipulation d'embryons réels, facilitant l’étude du développement embryonnaire, discipline actuellement complexe et très encadrée.
Dans le but de faciliter la recherche sur l’embryon humain, des embryons synthétiques ont été créés par le passé en utilisant des méthodes in vitro. Toutefois, cette procédure, réalisée avec succès dans deux laboratoires, s’était avérée complexe et peu reproductible à grande échelle, avec un taux de réussite inférieur à 1 %.
Récemment, des chercheurs de l’Institut Pasteur ont développé une nouvelle technique, qui permet de générer des embryons synthétiques de souris de manière efficace et facilement reproductible. Cette avancée a été permise par l’utilisation d’une puce microfluidique créée par l’unité Microfluidique physique et bio-ingénierie de Pasteur.
Une molécule chimique qui inhibe le lien entre une petite protéine appelée SUMO et d’autres protéines de la cellule est utilisée. En empêchant l’accrochage de SUMO sur les complexes protéiques de la chromatine, la stabilité de l’expression des gènes est compromise. Les cellules souches ainsi traitées ont pu s’organiser pour former des structures embryonnaires semblables aux souris.
Bien que l’architecture soit moins aboutie et la variété cellulaire moins grande que dans d’autres modèles, trois-quarts des structures forment des pseudo-embryons s’allongeant progressivement pour créer une tête et un tronc. Une amélioration ultérieure des méthodes (milieu de culture cellulaire, conditions de croissance des structures) pourrait partiellement corriger ces défauts.
Les mécanismes moléculaires impliqués dans ce phénomène restent à découvrir, mais cette approche est une porte de passage à l’utilisation de molécules pour réguler l’état chromatinien dans la reconstruction de modèles d’organes et d’embryons. Ces derniers pourraient permettre une meilleure compréhension des mécanismes de l’identité cellulaire, y compris dans le contexte de la transformation tumorale et leurs dysfonctionnements.
Cossec, J.-C. et al. Transient suppression of SUMOylation in embryonic stem cells generates embryo like structures. Cell Reports, 2023.
