Au cours du développement embryonnaire, les cellules communiquent entre elles via divers signaux chimiques. Ces signaux indiquent aux cellules quand se diviser, quand se différencier et quand se déplacer. La coordination précise de ces processus cellulaires est essentielle à la bonne formation d’un embryon.
Cependant, la complexité de la communication cellulaire au cours du développement embryonnaire a rendu difficile pour les scientifiques de comprendre comment tout cela fonctionne. Le nouveau cadre mathématique développé par les chercheurs de Berkeley permet de simplifier et d'analyser cette complexité.
Le cadre repose sur l’idée que la communication cellulaire peut être représentée comme un réseau d’interactions. Dans ce réseau, chaque cellule est représentée par un nœud et les interactions entre cellules sont représentées par des arêtes. La force de chaque interaction est représentée par un poids.
En analysant la structure de ce réseau, les chercheurs ont pu identifier les caractéristiques clés essentielles au développement embryonnaire. Ils ont découvert que le réseau est hautement interconnecté, chaque cellule interagissant avec de nombreuses autres cellules. Ils ont également constaté que le réseau est organisé en modules, ou groupes de cellules qui interagissent plus fortement entre elles qu'avec les cellules d'autres modules.
Ces résultats suggèrent que la communication cellulaire au cours du développement embryonnaire est hautement coordonnée et que des défauts dans cette coordination peuvent conduire à des défauts de développement. Le nouveau cadre mathématique fournit aux scientifiques un outil pour étudier ces défauts et développer des thérapies potentielles.
"Notre cadre fournit un moyen de comprendre comment les cellules communiquent pour former un embryon", a déclaré le Dr Boris Ryvkin, auteur principal de l'étude. "Cette compréhension pourrait nous aider à identifier les causes des défauts de développement et à développer de nouvelles façons de les prévenir."
Les chercheurs prévoient d'utiliser leur nouveau cadre pour étudier diverses anomalies du développement, notamment les anomalies congénitales et le cancer. Ils espèrent que leurs travaux mèneront à de nouvelles connaissances sur ces maladies et à de nouveaux traitements.
