Au moment de la fécondation, les gènes du sperme et de l'ovule fécondants sont désactivés. Pour qu'un nouvel embryon se développe, ils doivent être allumés, mais comment ?

La réponse est inconnue, ce qui semble remarquable pour un événement aussi fondamental au début de la vie embryonnaire, et pendant des décennies, on a pensé que les gènes des embryons humains étaient silencieux pendant plusieurs jours après la fécondation. Cependant, des découvertes récentes montrent qu'ils sont activés presque immédiatement.

Maintenant que cela est reconnu, les scientifiques ont peut-être produit le premier modèle du fonctionnement de l'interrupteur pour initier le développement embryonnaire.

Le modèle a été développé par le professeur Tony Perry du Département des sciences de la vie de l'Université de Bath, avec des collègues, le Dr Maki Asami, également à Bath, et le Dr Brian Lam et le professeur Giles Yeo de l'Université de Cambridge. Leurs travaux sont publiés dans Trends in Cell Biology de ce mois-ci .

Le modèle suggère que la myriade d'événements qui accompagnent la fécondation agissent en synergie pour activer l'expression des gènes de l'embryon. Pour souligner que le changement se produit au début du développement, la pièce emprunte à "Under Milk Wood", de Dylan Thomas :"Pour commencer au début."

Le professeur Perry et ses collègues ont étendu le modèle pour prédire quelque chose d'assez surprenant :que l'interrupteur qui déclenche la formation d'embryons peut également déclencher un cancer.

Le début du cancer et de la vie embryonnaire

Souvent, au moment où le cancer est diagnostiqué, la maladie est déjà avancée et, dans certains cas, le temps presse. Nous savons peu de choses sur le nombre de cancers qui commencent. C'est peut-être comme allumer le papier bleu tactile d'un feu d'artifice, qui est révolu depuis longtemps quand on voit le tableau étincelant de couleurs. Comment découvrir la nature de ce fusible, pour que dès qu'il est allumé, on puisse le détecter et l'éteindre avant qu'un cancer ne se développe ?

C'est là qu'intervient une meilleure compréhension du début de la vie embryonnaire. Les gènes d'un embryon ont besoin d'un interrupteur pour démarrer après la fécondation, comme le papier tactile dans le cancer.

Le professeur Perry et son équipe ont précédemment découvert que le changement dans les embryons implique des gènes, appelés oncogènes, qui jouent un rôle clé dans le cancer.

Il existe de nombreux processus et acteurs impliqués dans le développement de l'embryon dont nous ne comprenons pas encore les rôles. Par exemple, nous ne savons pas comment le commutateur de démarrage est activé.

"Le commutateur qui active l'expression des gènes de l'embryon est probablement lié à des changements dans la façon dont le génome embryonnaire est conditionné, appelés changements épigénétiques, mais nous ne savons pas quels sont ces changements ni comment ils sont contrôlés", a déclaré le professeur Perry. Comment cette idée incomplète sur les embryons peut-elle être utilisée pour comprendre le cancer ?

Utiliser des embryons pour comprendre les origines du cancer

Le processus de fécondation est prévisible et la formation d'un nouvel embryon (par exemple, un embryon de souris) peut être étudiée à toutes les étapes dans une boîte. Ce n'est pas le cas du cancer, dont les origines ne peuvent pas encore être étudiées dans l'environnement contrôlé d'un laboratoire. L'étude des embryons nous permet d'identifier l'interrupteur embryonnaire et de révéler comment il s'active. Cela nous montrera où chercher pour éclairer l'origine du cancer :l'éclairage du papier tactile bleu.

"Cette approche est prometteuse étant donné que nous n'avons actuellement aucun moyen d'étudier les événements initiateurs du cancer", a déclaré le professeur Perry.

"En termes moléculaires, nous ne savons même pas à quoi ressemble le papier tactile bleu. Comprendre l'interrupteur qui déclenche un nouvel embryon fournit une plate-forme expérimentale pour révéler comment le fusible est allumé dans le cancer."

L'idée n'en est qu'à ses débuts, mais elle part d'un modèle de formation naturelle d'embryons sains :commencer par le début. S'il est correct, le modèle ouvrira une nouvelle fenêtre exploitable sur les processus qui déclenchent le cancer bien avant que la maladie clinique ne soit diagnostiquée.

À terme, cela promet de révéler de nouveaux marqueurs diagnostiques qui pourront être utilisés pour anticiper et prévenir le cancer. + Explorer plus loin

Les gènes sont activés dans l'embryon humain dès le départ