Des scientifiques européens ont créé un embryon artificiel à partir de cellules souches humaines, reproduisant en laboratoire de manière inédite un moment crucial du développement humain : lorsque l’embryon touche pour la première fois l’utérus de la mère et commence à faire de la place pour faire place à un bébé.
Ce premier contact s’appelle l’implantation, et jusqu’à présent a été peu étudié, ce qui implique une énorme barrière pour comprendre pourquoi les humains sont si inefficaces lorsqu’il s’agit de se reproduire, comme le dit le biologiste Nicolas Rivron, auteur principal de cette étude. Rivron, chercheur à l’Institut autrichien de biotechnologie moléculaire, observe que seulement la moitié des ovules fécondés par un spermatozoïde finissent par prendre racine et donner naissance à une nouvelle personne. De l’autre moitié, de nombreuses grossesses sont frustrées précisément lors de l’implantation. Qu’est-ce qui décide qu’un embryon niche joyeusement dans le ventre de sa mère, et qu’un autre apparemment tout comme lui disparaît à jamais ? Personne ne sait.
L’équipe de Rivron a mis au point un moyen de simuler ce qui se passe dans le ventre d’une mère à l’aide de cellules souches cultivées en laboratoire. Dans une étude publiée en décembre. revue scientifique Nature, les scientifiques expliquent comment, en procédant à trois modifications moléculaires, les cellules souches se reprogramment et commencent à former des sphères très similaires à un embryon d’environ sept jours, également connu sous le nom de blastocyste. À ce stade, l’embryon est une boule de moins d’un millimètre de diamètre et contenant 200 cellules, mais il contient déjà toutes les informations génétiques nécessaires pour générer un être humain.
L’étape suivante consistait à joindre ces pseudo-embryons à des cellules de l’endomètre, le tissu qui tapisse l’utérus. Les résultats ont été “spectaculaires”, se réjouit Rivron. Si les scientifiques ne faisaient rien, rien ne se passerait, mais s’ils ajoutaient de l’œstrogène et de la progestérone, hormones que sécrètent les femmes enceintes, les pseudo-embryons se collaient aux cellules de l’utérus simulant l’implantation tant attendue.
“Ces expériences nous montrent qu’on peut recréer dans une boîte de culture en laboratoire le premier contact entre un embryon et la mère”, a expliqué Rivron lors d’une conférence de presse pour faire connaître son étude. L’équipe a analysé l’expression génique de leurs pseudoembryons cellule par cellule, et celle-ci correspondait à 97 % à celle de vrais zygotes humains. Autre similitude : seulement 50 % des embryons artificiels s’implantent, un taux égal à celui des humains.
Ce travail ouvre la porte à un bien meilleur contrôle sur la capacité à produire des grossesses ou à les interrompre en quelques années. “Le taux de réussite de la fécondation in vitro est d’environ 25 %. Il y a beaucoup de place à l’amélioration », souligne Rivron. Une façon d’améliorer ces techniques serait d’analyser l’implantation avec ces modèles d’embryons. D’autre part, la chercheuse rappelle que des milliers de grossesses non désirées et très problématiques surviennent partout dans le monde chez les très jeunes femmes. « La plupart des contraceptifs actuels sont à base d’hormones, qui servent à empêcher la formation d’un embryon ou son implantation. Ces traitements ont de nombreux effets secondaires, et toutes les femmes ne peuvent pas les utiliser – par exemple, ils sont interdits à celles qui souffrent d’un cancer du sein d’origine hormonale », détaille-t-il.
L’étude démontre qu’une molécule déjà connue, appelée SC144, empêche les pseudoembryons de coller aux cellules de l’endomètre, ce qui indique qu’elle pourrait peut-être fonctionner comme contraceptif.
Les scientifiques n’ont laissé vivre leurs embryons artificiels que 13 jours. Ils l’ont fait en partie parce que les lois de nombreux pays européens interdisent la culture d’embryons humains au-delà de 14 jours. La raison en est qu’on considère qu’à partir de ce jour, il est impossible pour l’embryon de générer des jumeaux, c’est pourquoi on suppose que c’est précisément au bout de deux semaines qu’un futur individu apparaît. Aucune loi n’empêche de cultiver des embryons artificiels au-delà de cette ligne rouge. Mais Rivron soutient qu’après les 13 jours, quelque chose change. La croissance des zygotes de laboratoire commence à être plus désordonnée et différente de celle des embryons normaux. C’est quelque chose qui arrive aussi aux vrais embryons humains cultivés en laboratoire, et encore une fois, personne ne sait pourquoi.
Cette enquête ouvre aussi des possibilités délirantes, comme implanter un de ces embryons artificiels dans l’utérus d’un animal ou même d’une femme et tenter de donner naissance à un bébé. Rivron souligne que cela “jamais” ne devrait arriver et ajoute que cela ne fonctionnerait probablement pas. Son équipe tente depuis des années d’implanter un pseudo-embryon de souris dans l’utérus d’une ratte. En aucune occasion, ils n’ont pu générer des souris nouveau-nées. “Selon toute vraisemblance”, cela ne fonctionnerait pas non plus chez l’homme, souligne-t-il.
“C’est une étude importante”, souligne Alfonso Martínez-Árias, chercheur à l’Université Pompeu Fabra de Barcelone. « Ce sont les premiers modèles embryonnaires vraiment fiables. Et ceci est important car cela permet de réduire et éventuellement d’éviter l’utilisation de blastocystes humains issus de cliniques de fécondation in vitro comprendre le développement humain précoce et ses pathologies sans trop de liens éthiques ; bien que la position éthique de ces blastoïdes soit quelque chose qui devrait être discuté », souligne-t-il.
L’année dernière, Martínez-Árias a créé un autre modèle d’embryon qui émule les premières mesures de gastrulation, un phénomène qui commence lorsque l’embryon a 14 jours et qui commence le processus de formation du plan général du corps humain. Jusqu’à l’apparition de ces modèles, l’implantation et la gastrulation humaine étaient des boîtes noires presque impossibles à étudier et à comprendre, souligne-t-il.
“Cette étude améliore la technique de création de pseudoembryons qui ressemblent beaucoup plus à de vrais embryons et montre également qu’ils simulent l’implantation, c’est-à-dire qu’ils montrent comment les cellules se parlent”, explique Marta Shahbazi, qui étudie le développement humain à l’Université de Cambridge.
L’étude indique également des moyens ahurissants, tels que générer des mini-utérus à partir des cellules d’un patient qui a des problèmes pour avoir des enfants, y implanter un pseudo-embryon et découvrir où se situe le problème. Il existe une théorie selon laquelle l’utérus rejette les embryons qui ne sont pas parfaits.
Ce moment institutionnel de la vie humaine est une bataille acharnée. L’embryon craque la paroi de l’utérus et creuse un trou très profond pour s’y implanter. Il a besoin de se camoufler avec des signaux biochimiques pour que le système immunitaire de la mère ne l’anéantisse pas comme l’être extraterrestre qu’il est. “De toutes les fausses couches qui ont lieu, seulement 10% sont reconnues cliniquement avec une image et la constatation qu’il y a un cœur qui a cessé de battre. Le reste sont des pertes qui se produisent quelques jours avant. C’est l’iceberg de la perte embryonnaire. Souvent, la femme ne sait même pas qu’elle est enceinte. L’œuf fécondé est là, et trois jours plus tard, il est parti. Pourquoi? Nous ne savons pas », conclut Shahbazi.
Soutenez notre journalisme. Abonnez-vous à EL PAÍS en cliquant ici
s’inscrire ici pour recevoir la newsletter quotidienne d’EL PAÍS Brasil : reportages, analyses, interviews exclusives et les principales informations du jour dans votre messagerie, du lundi au vendredi. s’inscrire également pour recevoir notre newsletter hebdomadaire le samedi, avec les faits saillants de la couverture de la semaine.
