Les cellules souches peuvent améliorer l'efficacité des traitements de fertilité

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Copenhague a révélé qu'une cellule souche exceptionnellement polyvalente et régénératrice présente dans les premiers embryons pourrait être la clé de la création de nouveaux traitements efficaces contre l'infertilité. L'étude sur la souris, publiée dans la revue Cell et intitulée « L'endoderme primitif favorise la plasticité de la lignée pour permettre un développement régulateur », ouvre de nouvelles perspectives dans ce domaine.

La grossesse est un processus complexe qui nécessite qu'un spermatozoïde trouve un ovule et le féconde dans la trompe de Fallope. L'ovule commence alors à se diviser et, cinq jours plus tard, se transforme en blastocyste, qui se développe ensuite en fœtus. Cependant, l'infertilité devenant un problème plus fréquent, le recours aux techniques de procréation médicalement assistée est en augmentation. Au Danemark, ce type de cas représente une grossesse sur huit.

Malgré cela, le taux de réussite de ces interventions reste faible, de l'ordre de 20 à 30 %, selon l'âge et la fertilité de la femme. Des chercheurs de l'Université de Copenhague ont réalisé une avancée majeure qui pourrait conduire à de meilleurs traitements de fertilité à l'avenir.

« Nous étudions des cellules de l'embryon de souris appelées endoderme primitif ou hypoblaste. Nous avons découvert que ces cellules sont uniques et capables de créer leur propre embryon. Ceci est particulièrement intéressant car une étude récente a montré que l'endoderme primitif est le seul type cellulaire de l'embryon associé à un taux élevé de succès d'implantation lors d'essais cliniques », explique Madeleine Linneberg-Agerholm, étudiante et première auteure de l'étude.

Elle ajoute: « Ces cellules fournissent normalement nutrition et soutien à un embryon normal, mais lorsque nous les isolons, elles peuvent elles-mêmes créer un embryon, ce qui est une découverte très surprenante. »

Les chercheurs ont également découvert que les cellules souches issues de l'endoderme primitif cultivées en laboratoire se développent en boîte de Petri pour former des « modèles de cellules souches embryonnaires » appelés blastoïdes, avec une très grande efficacité. Ces modèles pourraient constituer un outil important pour la découverte de nouveaux médicaments visant à améliorer les résultats de la FIV.

« Cela pourrait être particulièrement important pour améliorer les traitements de fertilité actuels, car la plasticité et la résilience peuvent être essentielles pour garantir la survie des embryons en laboratoire et pendant le transfert à la mère », explique le professeur Joshua Brickman, auteur principal de l'étude.

Bien que l’étude ait été menée sur des souris, les scientifiques prévoient déjà de mener des études similaires sur des cellules souches humaines.

L'endoderme primitif comme « signet »

Lorsque l'embryon commence à se développer, il s'agit d'une cellule unique, qui devient ensuite un amas de cellules, les cellules externes devenant le futur placenta et les cellules internes formant l'endoderme primitif, le futur sac vitellin, ou épiblaste, qui forme l'embryon lui-même.

« Le stade final du développement du blastocyste est l'endoderme primitif. Et si on lui retire tout ce qui l'entoure, il se « mémorise » comment créer un embryon et peut le faire lui-même », explique Brickman.

Nous avons également montré que ces cellules de l'endoderme primitif se souviennent de la façon de fabriquer d'autres types de cellules grâce à des facteurs de transcription situés sur l'ADN, au niveau de séquences régulatrices importantes (amplificateurs), comme des signets. Ces facteurs sont généralement inactifs, mais ils peuvent mémoriser la procédure à suivre en cas de problème. Imaginez le génome comme un livre. Ces signets vous rappellent à quelle page se trouvent les instructions pour fabriquer d'autres types de cellules.

Le chaînon manquant?

Les chercheurs espèrent que leurs résultats aideront à comprendre comment améliorer les chances de réussite de la FIV et à mieux comprendre pourquoi certaines personnes ont des difficultés à concevoir.

« Dans les cas où les femmes ont des difficultés à concevoir, un défaut de l'endoderme primitif pourrait en être la cause, car il fournit non seulement des nutriments, mais peut également jouer un rôle important dans la réparation des dommages. Ce n'est encore qu'une hypothèse, mais il est remarquable que ce type de cellule soit un prédicteur aussi fiable d'une implantation réussie », explique Brickman.

Actuellement, les chercheurs s’efforcent de mieux comprendre les fonctions de l’endoderme primitif et d’améliorer les cellules souches de l’endoderme primitif humain existantes.

« Nous pensons que cela indique que l'endoderme primitif précoce est une structure capable de régénérer les lignées manquantes lorsqu'elle est endommagée. Puisque nous avons créé des cellules souches endodermiques primitives, leur étude et celle des signaux qui les dirigent pourraient conduire à de meilleurs traitements de FIV », ajoute Brickman.