Illustration 3d d’un embryon humain – semaine 2. Shutterstock
Mi-juin, une équipe a annoncé avoir obtenu en laboratoire des modèles d’embryons humains plus avancés que jamais. Sophie Petropoulos, chercheuse au centre de recherche du CHUM, a participé à ces travaux.
Dans la plupart des pays du monde, les embryons humains ne peuvent pas être étudiés en laboratoire après 14 jours de croissance pour des raisons légales. De nombreux scientifiques cherchent donc à mettre au point d’autres « modèles » pour mieux comprendre les étapes du développement embryonnaire.
L’une des options? La fabrication de simili-embryons sans ovules ni spermatozoïdes, mais à partir de cellules souches humaines, ces cellules indifférenciées qui ont la capacité à se transformer en n’importe quel autre type cellule.
La technique avait déjà été testée sur des cellules de rongeurs, de singes et d’humains, mais l’équipe de l’Institut Weizmann des sciences en Israël vient de franchir une nouvelle étape en obtenant des modèles imitant de vrais embryons humains au stade de 14 jours de développement, soit plus évolués que jamais.
Sophie Petropoulos, chercheuse au Centre de recherche du CHUM et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génomique fonctionnelle de la reproduction et du développement, fait partie des signataires de cette étude, non encore révisée par les pairs et disponible sur le serveur de prépublication bioRxiv. Également affiliée à l’Institut Karolinska, en Suède, elle revient pour Québec Science sur ces expériences qui suscitent la controverse, certains médias ayant parlé à tort d’embryons de synthèse ou même d’embryons tout court.
Québec Science: À quoi correspondent ces modèles d’embryons? Comment les obtient-on?
Sophie Petropoulos: Il y a différents modèles. L’équipe de Jacob Hanna, de l’Institut Weizmann, utilise des cellules souches pluripotentes induites [ce sont des cellules humaines de peau « reprogrammées » pour en faire des cellules souches capables de se redifférencier ensuite en n’importe quel type de cellules]. Ensuite, grâce à la combinaison d’un milieu de culture adéquat et d’un cocktail de molécules, on permet aux cellules d’acquérir l’identité des cellules embryonnaires, des cellules qui donneront le placenta, etc. Ces cellules s’organisent ensuite en trois dimensions selon une architecture similaire à celle d’un embryon, jusqu’à un stade de quelques milliers de cellules.
QS: Quel était votre rôle dans cette étude ?
SP: Avec mon équipe, j’ai développé un outil qui permet de faire des analyses génomiques dans des cellules individuelles. J’avais notamment utilisé des données provenant de vrais embryons humains pour déterminer la signature transcriptionnelle [c’est-à-dire le portrait de tous les gènes activés dans les cellules], au début du développement embryonnaire. Jacob Hanna m’a contactée pour savoir s’il pouvait utiliser cet outil pour comparer la signature normale à celle de ses modèles obtenus à partir de cellules souches. J’ai donc participé à l’analyse génétique de ces embryons. Ce qui est fascinant, c’est que cette analyse montre que les types cellulaires sont très similaires.
QS: Pourquoi est-ce important d’avoir de tels modèles, sortes de « copies » d’embryons réels, en recherche?
SP: La recherche sur les vrais embryons humains est limitée. Nous ne pouvons les cultiver que 14 jours en laboratoire. Il y a aussi beaucoup de limitations éthiques et légales, et même l’accès à ces embryons est très limité, voire inexistant dans certains pays. Enfin, ce qu’on peut faire avec ces embryons, en termes de manipulations génétiques notamment, est encore une fois limité. Avec les cellules souches, on peut en théorie produire des milliers de modèles; on peut ensuite s’en servir comme des outils pour étudier comment l’embryon se forme après le stade d’implantation [laquelle survient en général entre 7 et 10 jours après la fécondation]. On peut aussi faire des études de toxicologie, tester l’effet de certains médicaments.
QS: Les pseudo-embryons obtenus en laboratoire n’avaient pas de cœur qui bat. Est-ce qu’ils pourraient se développer davantage et atteindre d’autres étapes?
SP: En théorie oui, ils pourraient continuer à évoluer, si on optimisait les conditions de culture in vitro. Mais à ce que je sache, personne ne l’a testé à cause des limitations légales! Il faut savoir qu’il y a un débat continu dans la communauté scientifique pour savoir s’il faut prolonger le délai des 14 jours, qui a été fixé il y a 40 ans. Qu’est-ce qui serait acceptable? Laisser les embryons se développer pendant 21 jours? 28 jours? Quelle est d’ailleurs la définition d’un embryon? C’est un sujet de discussion très actif ces temps-ci.
QS: Justement, est-ce qu’il s’agit d’embryons? En quoi sont-ils différents d’organismes clonés, c’est-à-dire d’organismes « copiés » à partir de cellules d’un individu adulte ?
SP: Pour l’instant, ces modèles ne sont pas considérés comme des embryons; ce sont des cellules souches, qui s’organisent d’une façon similaire à l’architecture d’un embryon. Mais j’insiste : ce ne sont pas des embryons, ce sont des modèles! Ils ne peuvent donc pas être considérés comme du clonage.
Ce sont des outils qui nous aident à comprendre le développement humain, l’infertilité, et de manière générale à améliorer la santé. Ce qu’il faut savoir, c’est que ces études sont hautement encadrées par des comités d’éthique, et qu’elles respectent les recommandations émises par des comités de contrôle, comme celui de la Société internationale de recherche sur les cellules souches. Les équipes sont conscientes des implications éthiques et il y a énormément de discussions entre la communauté scientifique, les comités de contrôle et les bioéthiciens. À mon sens, le communiqué de presse annonçant le résultat de l’expérience était un peu prématuré et nous devons faire attention à la façon dont nous discutons des embryons: il ne faut pas créer d’inquiétude ni de battage médiatique. L’opinion du public est importante pour nous, nous voulons avoir sa confiance.
