Les cellules souches embryonnaires, dérivées de la masse cellulaire interne d’un embryon au stade blastocyste, ont la capacité remarquable de se développer en n’importe quel type de cellule dans le corps. Cette nature pluripotente les rend inestimables pour étudier le développement humain et recèle un grand potentiel pour la médecine régénérative.
Les chercheurs, dirigés par le Dr Magdalena Zernicka-Goetz et le Dr Nicholas Rivron, ont utilisé une combinaison de techniques d'imagerie avancées et de modélisation informatique pour reconstruire les changements dynamiques qui se produisent à mesure que les cellules souches embryonnaires humaines se différencient.
Leurs découvertes ont révélé que le processus de différenciation est régi par une interaction complexe entre l’expression des gènes, les voies de signalisation et les interactions cellule-cellule. Ils ont identifié des gènes régulateurs clés et des molécules de signalisation qui contrôlent la formation des trois couches germinales (ectoderme, mésoderme et endoderme) à partir desquelles proviennent tous les tissus et organes du corps.
Les chercheurs ont observé que le processus de différenciation se déroule par une série d’étapes intermédiaires, plutôt que par une transition directe des cellules souches pluripotentes vers des cellules spécialisées. Ces étapes intermédiaires, appelées « progéniteurs amorcés », représentent des points de décision cruciaux dans la trajectoire de développement des cellules souches embryonnaires.
Comprendre les mécanismes qui sous-tendent le comportement de ces progéniteurs amorcés est essentiel pour étudier les anomalies du développement qui conduisent à des troubles congénitaux et pour exploiter le potentiel des cellules souches embryonnaires pour les thérapies régénératives.
L’étude offre également un aperçu de l’évolution du développement embryonnaire humain, en le comparant à d’autres animaux tels que les souris. Les chercheurs ont découvert que si certains aspects du développement embryonnaire sont conservés d’une espèce à l’autre, d’autres présentent des différences significatives, mettant en évidence les caractéristiques uniques du développement humain.
Le Dr Zernicka-Goetz souligne l'importance de cette recherche en déclarant :« Notre étude fournit une feuille de route détaillée sur la façon dont les cellules souches embryonnaires humaines donnent naissance à la diversité des types de cellules dans l'embryon en développement. Cette connaissance ouvre de nouvelles voies pour comprendre les défauts de développement et médecine régénérative.
Cette recherche représente une avancée majeure dans la compréhension des processus fondamentaux qui façonnent le développement humain et a des implications dans de nombreux domaines, de la biologie du développement à la médecine régénérative. En élucidant les mécanismes moléculaires qui contrôlent le comportement des cellules souches embryonnaires, les scientifiques peuvent mieux comprendre les anomalies du développement à l'origine des troubles congénitaux et potentiellement développer des thérapies basées sur les cellules souches pour traiter ces affections.
