Un utérus artificiel israélien transforme 250 cellules en fœtus de souris

Des scientifiques israéliens ont transformé des embryons de 250 cellules en fœtus de souris dotés d’organes entièrement formés en utilisant des utérus artificiels, dans un développement qui, selon eux, pourrait ouvrir la voie à la gestation d’êtres humains en dehors de l’utérus.

« Nous avons élevé des centaines de souris de cette manière, selon une méthode qui a nécessité sept ans de développement, et je suis toujours captivé à chaque fois que je le vois », a déclaré au Times of Israel le professeur Jacob Hanna, biologiste spécialiste des cellules souches à l’Institut Weizmann des sciences.

« Cela pourrait s’appliquer à d’autres mammifères, y compris l’homme, même si nous reconnaissons qu’il existe des problèmes éthiques liés à la reproduction d’êtres humains en dehors du corps », a-t-il déclaré.

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M. Hanna a déclaré que ses recherches permettraient de mieux comprendre la formation des organes chez les mammifères – et pourraient faciliter les progrès médicaux – car elles permettent d’obtenir des vues sans précédent du processus en cours, sans être limité par la nécessité d’obtenir des images de l’intérieur de l’utérus.

Le nouvel utérus artificiel de l’Institut Weizmann des sciences. (Autorisation de l’Institut Weizmann des sciences)

Sa découverte a été révélée mercredi dans la revue à comité de lecture Nature.

Alors que les scientifiques tentent depuis des décennies de reproduire des mammifères en dehors de leur corps, les succès se limitent à des embryons à un stade très précoce, développés en laboratoire pendant une courte période, ou à des fœtus retirés de l’utérus une fois leurs organes formés, puis développés en laboratoire. Lorsque l’hôpital pour enfants de Philadelphie a créé en 2017 un utérus artificiel qui a réussi à faire grandir des fœtus d’agneau pendant plus de quatre semaines, les agneaux avaient déjà leurs organes au début de l’expérience.

Prof. Jacob Hanna (Autorisation)

Mais Hanna a commencé avec des embryons constitués uniquement de cellules souches et a observé « avec stupéfaction » les organes des souris – des animaux dont la gestation est rapide, 19 jours seulement – se développer sous ses yeux.

Illustration : Souris de laboratoire. (toeytoey2530/Istock via Getty Images)

« Nous avons prélevé des embryons de souris chez la mère au cinquième jour de leur développement, lorsqu’ils ne comptent que 250 cellules, et nous les avons placés dans un incubateur du cinquième au onzième jour, date à laquelle tous leurs organes se sont développés.

« Au onzième jour, ils produisent leur propre sang, ont un cœur qui bat et un cerveau complètement développé. N’importe qui les regarderait et dirait : ‘c’est clairement un fœtus de souris avec toutes les caractéristiques d’une souris’. On est passé de l’état de boule de cellules à celui de fœtus évolué. »

Les fœtus étaient en bonne santé mais sont morts à 11 jours, car c’est actuellement la durée maximale de développement dans l’utérus artificiel et ils ne peuvent pas être transplantés dans l’utérus d’une souris. Mais Hanna espère développer sa technologie pour amener les souris à terme.

Sa méthode consiste à placer les embryons dans un liquide spécial pour nourrir les cellules embryonnaires dans un bac de laboratoire et à les faire flotter sur le liquide. Grâce à cette étape, ils ont réussi à reproduire le premier stade du développement embryonnaire, au cours duquel l’embryon décuple sa taille.

Des flacons d’embryons tournent dans l’utérus artificiel de l’Institut Weizmann des sciences. (Autorisation de l’Institut Weizmann des sciences)

« La clé de notre succès est que nous avons mis au point ce système spécial d’incubation dans lequel chaque embryon se trouve dans un flacon avec du liquide, et le flacon tourne pour s’assurer qu’il ne se fixe pas sur le côté. L’incubateur crée toutes les conditions nécessaires à son développement.

« Ce qui a rendu cela possible, c’est le parcours de sept ans qui nous a permis de développer le liquide, qui donne réellement à l’embryon tous les nutriments, les hormones et les sucres dont il a besoin, et l’incubateur, un dispositif électronique sur mesure qui contrôle la concentration, la pression et la température du gaz. »