Les traitements de fertilité pourraient bénéficier des cellules souches
Une cellule souche étonnamment polyvalente et régénératrice présente dans les premiers embryons pourrait être la clé pour créer de nouveaux traitements efficaces contre la fertilité, suggère une nouvelle étude menée sur des souris de l'Université de Copenhague.
L'article, intitulé « L'endoderme primitif soutient la plasticité de la lignée pour permettre le développement régulateur », a été publié dans Cellule.
Il n'est pas surprenant que la grossesse soit un processus très compliqué. Tout d'abord, un spermatozoïde doit trouver son chemin et féconder un ovule dans la trompe de Fallope, après quoi l'ovule commence à se diviser. Au bout de cinq jours environ, l'ovule devient un blastocyste, qui se développe ensuite en fœtus.
Mais pour de plus en plus de personnes, la fertilité devient de plus en plus difficile à atteindre, en raison de divers facteurs affectant la qualité du sperme ou de l'ovule, en plus des problèmes liés à l'implantation de l'embryon dans l'utérus. Au Danemark, de plus en plus de personnes cherchent à avoir des enfants grâce à des traitements de fertilité, ce qui représente 1 grossesse sur 8.
Mais le taux de réussite du traitement reste faible, autour de 20 à 30 %, selon l'âge et la fertilité de la femme. Des chercheurs de l'Université de Copenhague ont découvert une avancée qui pourrait conduire à des traitements de fertilité plus efficaces à l'avenir.
« Nous étudions des cellules de l'embryon de souris appelées endoderme primitif, également connu sous le nom d'hypoblaste. Nous avons découvert que ces cellules étaient uniques et pouvaient générer un embryon par elles-mêmes. Cela est particulièrement intéressant car une étude récente suggère que l'endoderme primitif est le seul type de cellule de l'embryon associé à un taux élevé de succès d'implantation dans les études cliniques », explique Madeleine Linneberg-Agerholm, doctorante et première auteure de l'étude.
Elle ajoute : « Ces cellules ne fournissent normalement que la nutrition et le soutien à un embryon normal, mais lorsque nous les isolons, elles peuvent recréer un embryon par elles-mêmes, ce qui est une découverte très surprenante. »
Les chercheurs ont également découvert que les cellules souches de l'endoderme primitif cultivées en laboratoire se développent dans une boîte de Pétri pour former des « modèles embryonnaires à base de cellules souches », appelés blastoïdes, avec une très grande efficacité. Ces modèles embryonnaires ont le potentiel d'être des outils très importants qui peuvent être utilisés pour découvrir de nouveaux médicaments pour améliorer les résultats de la FIV.
« Cela pourrait être particulièrement important pour améliorer les traitements actuels contre l'infertilité, car la plasticité et la robustesse peuvent être le secret permettant aux embryons de survivre aux conditions environnementales anormales rencontrées en laboratoire et lors du processus de transfert à la mère », explique le professeur Joshua Brickman, auteur principal de l'étude.
L’étude a été réalisée sur des souris, mais les chercheurs à l’origine de l’étude envisagent déjà de réaliser des recherches similaires sur des cellules souches humaines.
La cellule crée un signet
Lorsqu'un embryon commence à se développer, il s'agit d'une cellule unique qui devient ensuite un amas de cellules, où les cellules externes deviendront le futur placenta et les cellules internes formeront soit l'endoderme primitif, le futur sac vitellin, soit l'épiblaste, qui forme l'embryon lui-même.
« L'étape finale du développement du blastocyste est l'endoderme primitif. Et si vous retirez tous les éléments qui entourent l'endoderme primitif, celui-ci se « souvient » en quelque sorte de la façon de créer un embryon, et il peut le faire tout seul », explique Brickman.
« Nous montrons également que ces cellules de l'endoderme primitif se souviennent de la façon de fabriquer les autres types de cellules car elles possèdent des facteurs de transcription qui se trouvent sur l'ADN au niveau de séquences régulatrices importantes (amplificateurs), comme des signets. À ces endroits, ces facteurs ne font normalement rien, mais peuvent se souvenir de ce qu'il faut faire en cas de problème. Considérez le génome comme un livre. Ces signets rappellent quelle page contient les instructions pour fabriquer d'autres types de cellules. »
Le lien manquant?
Les chercheurs espèrent que leurs résultats pourront apporter un éclairage sur la manière d’améliorer les chances de réussite des traitements de FIV et également nous donner plus de connaissances sur les raisons pour lesquelles certaines personnes ont du mal à tomber enceintes en premier lieu.
« Dans les cas où les femmes ont du mal à tomber enceintes, il se pourrait aussi qu'un défaut de l'endoderme primitif soit à l'origine du problème, car non seulement il fournit des nutriments, mais il pourrait aussi jouer un rôle important dans la réparation des dommages. Pour l'instant, ce ne sont que des spéculations, mais il est curieux que ce type de cellule soit un prédicteur aussi clair d'une implantation réussie », explique Brickman.
Pour l’instant, les chercheurs se concentreront sur l’acquisition de connaissances plus approfondies sur les fonctions de l’endoderme primitif et sur la manière d’améliorer leurs cellules souches d’endoderme primitif humain existantes.
« Nous pensons que cela suggère que l'endoderme primitif précoce est une structure capable de régénérer les lignées manquantes en cas de dommage. Comme nous avons produit des cellules souches endodermiques primitives, l'étude de ces cellules et des signaux qui les guident pourrait conduire à des traitements de FIV améliorés », explique Brickman.
