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Les scientifiques ont créé un embryon humain modèle avec un rythme cardiaque et des traces de sang dans une avancée qui offre une fenêtre extraordinaire sur les premières semaines de la vie.
La structure synthétique, créée à partir de cellules souches humaines sans avoir besoin d’ovules, de sperme ou de fécondation, reproduisait certaines des cellules et des structures qui apparaissaient généralement au cours de la troisième et de la quatrième semaine de grossesse. Mais il a été spécifiquement conçu pour ne pas avoir les tissus qui forment le placenta et le sac vitellin dans un embryon naturel, ce qui signifie qu’il n’avait pas le potentiel théorique de se développer en fœtus.
Malgré la résonance d’un battement de cœur, cette sauvegarde rend les expériences éthiquement non controversées, affirme l’équipe à l’origine du travail – un point de vue soutenu par des directives internationales.
« Je voudrais souligner qu’il ne s’agit pas d’embryons et que nous n’essayons pas de créer des embryons », a déclaré samedi le Dr Jitesh Neupane, du Gurdon Institute de l’Université de Cambridge, lors de la réunion annuelle de la Société internationale de recherche sur les cellules souches à Boston. « Ce ne sont que des modèles qui pourraient être utilisés pour examiner des aspects spécifiques du développement humain. »
Néanmoins, le premier aperçu des cellules pulsantes au microscope a été une expérience profonde, a déclaré Neupane.
« J’ai pris mon assiette au hasard sous le microscope et quand j’ai vu le [heartbeat] pour la première fois j’ai eu peur, honnêtement. J’ai dû baisser les yeux et regarder à nouveau en arrière », a-t-il déclaré au Guardian avant son discours. « C’était écrasant pour moi. Les gens deviennent émotifs quand vous voyez le cœur battre.
L’ouvrage met en lumière le rythme effarant des progrès et la féroce rivalité dans le domaine. Quelques jours avant la révélation des travaux de Neupane, le professeur Magdalena Zernicka-Goetz a dévoilé un modèle d’embryon humain révolutionnaire qui reflétait les caractéristiques observées à environ 14 jours, la limite légale pour la culture d’embryons naturels en laboratoire. En l’espace d’une journée, trois concurrents internationaux avaient posté leurs propres articles préimprimés en ligne en réponse.
Le dernier modèle d’embryon, décrit par Neupane, reproduit certaines des caractéristiques les plus avancées à ce jour, notamment les cellules cardiaques battantes, qui émergent généralement au jour 23 dans un embryon naturel, et des traces de sang rouge, qui apparaîtraient au cours de la quatrième semaine. Les structures ont été cultivées à partir de cellules souches embryonnaires et transférées dans une bouteille rotative, conçue pour agir comme un utérus artificiel de base. Les structures n’avaient pas les débuts d’un cerveau et comme elles manquaient des précurseurs du placenta et du sac vitellin, qui sont cruciaux pour guider le développement, elles ont commencé à s’écarter de la voie de développement naturelle au fil du temps.
« Aux moments ultérieurs, ils n’ont pas toutes les caractéristiques des embryons », a déclaré Neupane. « Il serait dangereux de les comparer directement à des embryons in vivo. »
Les résultats n’ont pas encore été publiés sous forme de prépublication ou d’article de revue à comité de lecture.
Le professeur Robin Lovell-Badge, responsable de la biologie des cellules souches et de la génétique du développement au Francis Crick Institute de Londres, qui n’a pas participé aux travaux, a déclaré que les embryons synthétiques dépourvus des structures du placenta et du sac vitellin devraient être traités très différemment des autres. appelés embryons intégrés « parce qu’ils ne pourraient pas se développer pour être implantés pour former un enfant ».
« Le cœur n’est qu’une pompe », a-t-il ajouté. «Je sais que nous pensons que cela s’accélère en réponse à nos émotions. Mais c’est le cerveau qui est le siège de nos émotions, pas notre cœur.
Les directives internationales placent ce type de modèle d’embryon dans une catégorie de risque similaire à celle des organoïdes cérébraux ou des tissus cardiaques humains cultivés en laboratoire.
Ces entités développées en laboratoire pourraient fournir des informations cruciales sur une période de «boîte noire» du développement précoce pour aider à comprendre l’impact des troubles génétiques et les causes des fausses couches récurrentes. Ils pourraient également être utilisés pour dépister l’effet des médicaments sur les embryons et étudier le lien entre le diabète gestationnel et les malformations cardiaques chez les bébés. À terme, ils pourraient être utilisés pour la médecine régénérative, pour créer des greffes personnalisées de tissus cardiaques ou hépatiques qui pourraient servir de pont pour les patients en attente d’organes de donneurs.
Sarah Norcross, directrice du Progress Educational Trust, une organisation caritative qui aide les personnes aux prises avec l’infertilité et des conditions génétiques, a déclaré: «La sophistication des modèles d’embryons à base de cellules souches qui peuvent maintenant être créés témoigne du talent des chercheurs travaillant dans cette zone. Malgré toute cette sophistication, cependant, nous devons nous rappeler que ces modèles ne sont pas de véritables embryons humains. »