Des embryons de souris ont été cultivés dans des "utérus artificiels" jusqu'à la mi-gestation

 Thèmes : reproduction, développement embryonnaire

Tous les Mammifères, à l'exception des Monotrèmes ovipares, se développent à l'intérieur de l'utérus maternel au moins partiellement, les Marsupiaux terminant leur développement fœtal dans la poche marsupiale. Dans le cas du principal modèle en biologie du développement des Mammifères, la souris, le développement dans la paroi utérine dure du 5ème (implantation) au 20ème jour post-fécondation où a lieu la naissance. Durant cette période, les apports en nutriments et en oxygène de l'embryon puis du fœtus dépendent entièrement du placenta.

Etudier les embryons de souris dans cette période revient donc à devoir sacrifier l'organisme maternel à chaque fois. A l'heure où les règles éthiques en expérimentation animale impliquent la règle des 3R (réduire, raffiner, remplacer), il s'agissait de tenter de trouver des méthodes alternatives.

C'est ce qu'ont réussi à faire des chercheurs israéliens et ils ont publié leurs travaux très récemment dans Nature. Ils sont parvenus à faire développer des embryons de souris obtenus par fécondation in vitro d'abord pendant 5 jours dans un milieu "mimant" la lumière des voies génitales puis pendant 6 jours dans des "utérus artificiels" et ont donc atteint 11 jours de développement depuis la fécondation. En équivalent humain, cela correspond à un embryon de 5 semaines et demi.

A ce stade, l'embryon a déjà un cœur qui bat, un tube neural fermé et régionalisé, des bourgeons de membre antérieurs et postérieurs. Vous pouvez retrouver les stades détaillés du développement de l'embryon de souris à cette adresse. Les embryons incubés in vitro étaient morphologiquement normaux et une analyse transcriptomique a montré que leur programme génétique de développement se déroulait normalement.

Pour réaliser cet exploit, les chercheurs ont incubé les embryons flottants dans un liquide nutritif et avec un système de ventilation leur assurant un apport d'02 et une élimination du CO2 adéquats.

Le dispositif d'incubation et de nutrition des embryons qui flottent dans le liquide jaunâtre sur la droite. Un système de rotation assure que les embryons ne vont pas adhérer à la paroi des flacons ce qui perturberait leur morphogenèse. Source : A. Aguilera-Castrejon et al., Nature (2021)

Au 11ème jour de développement, les embryons atteignent une taille qui rend l'oxygénation de leurs tissus insuffisante et des malformations et des nécroses apparaissent. Les chercheurs souhaitent bien sûr faire sauter cette limite et sont en train de trouver un moyen de créer une circulation artificielle en contact avec le placenta que les embryons de souris développent quand même malgré l'absence d'utérus.

Bien entendu de telles applications pour le développement d'embryons et de fœtus humains sont inenvisageables mais ce type de progrès technologiques montre que ce ne serait pas complètement de la science-fiction. Restent les problèmes éthiques engendrés...