Des chercheurs réussissent à induire des ovocytes de primate en laboratoire


Les nombreux types de cellules du corps humain sont produits par le processus de différenciation, au cours duquel les cellules souches sont converties en types plus spécialisés. Actuellement, il est difficile pour les chercheurs de contrôler la différenciation des cellules souches en laboratoire (in vitro). Les ovocytes, qui sont des cellules germinales femelles qui se développent en œufs, présentent un intérêt particulier. Comprendre leur développement pourrait avoir des impacts considérables, allant du traitement de l’infertilité à la conservation des espèces menacées. Une nouvelle étude menée par une équipe japonaise de chercheurs dirigée par le Dr Mitinori Saitou a induit avec succès des ovocytes méiotiques (en division) à partir des cellules souches embryonnaires de singes cynomolgus, qui partagent de nombreux traits physiologiques avec les humains. En établissant une méthode de culture pour induire la différenciation des ovocytes méiotiques, les chercheurs ont cherché à faire la lumière sur le développement des cellules germinales chez les humains et les autres primates. Les résultats de l’étude ont été publiés dans le numéro de mars 2023 de Le journal de l’EMBO.

L’équipe a précédemment signalé les conditions d’induction de l’ovogonie, les précurseurs des ovocytes, en agrégeant des cellules germinales primordiales humaines (hPGCLC) avec des cellules des ovaires d’embryons de souris femelles, puis en les cultivant dans des conditions d’interface air-liquide1. De même, les PGCLC du singe cynomolgus ont été induits à se différencier en ovogonies mais n’ont pas progressé en ovocytes méiotiques. Pour surmonter cet obstacle, les ovogonies induites ont été isolées et réagrégées avec des cellules somatiques des ovaires d’embryons de souris femelles et cultivées à nouveau.

Dans ces nouvelles conditions de culture, les ovogonies du singe cynomolgus ont été induites avec succès à se différencier en ovocytes méiotiques, mais leur développement s’est arrêté au deuxième stade de la méiose. L’analyse du transcriptome unicellulaire a montré que la dynamique transcriptomique des ovocytes in vitro (en laboratoire) étaient similaires à celles des ovocytes en direct (dans notre corps). Les chercheurs ont également identifié des différences dans l’expression des gènes entre les in vitro et en direct ovocytes, ce qui suggère un goulot d’étranglement pour in vitro développement des ovocytes qui pourrait conduire à l’arrêt de la méiose in vitro.

De plus, en effectuant une analyse du méthylome du génome entier, les auteurs ont découvert que les ovocytes induits étaient impliqués dans le processus de déméthylation à l’échelle du génome. in vitro, comme on le voit dans le développement des cellules germinales femelles chez la souris et chez l’homme. Ils ont également remarqué que la déméthylation se comportait différemment dans les chromosomes X d’origine paternelle et maternelle. Cette dynamique de méthylation unique a également été trouvée dans l’ovogonie humaine induite in vitro, suggérant que les mécanismes sous-jacents au développement des cellules germinales femelles pourraient être les mêmes d’une espèce de primate à l’autre. Ainsi, ce système de culture pourrait être utile comme modèle du processus de différenciation des cellules germinales des primates.

Interrogés sur l’impact potentiel de leur étude, les auteurs ont déclaré que leur méthode de reconstitution des multiples étapes du développement des cellules germinales femelles pourrait aider à clarifier les mécanismes moléculaires du développement des ovocytes de primate et pourrait un jour contribuer au traitement de l’altération du développement des ovocytes chez les médecine de la reproduction. Le premier auteur, le Dr Sayuri Gyobu-Motani, a déclaré : « Nous espérons que notre système de culture pourra contribuer à la conservation des espèces menacées et à la création de in vitro systèmes d’induction d’ovocytes pour d’autres espèces de mammifères à longue durée de vie. »

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