Fertilité: lumière sur la phase cruciale avant l’implantation de l’embryon

Un cycle œstral similaire

Le cochon d’Inde est utilisé depuis longtemps en biologie du développement et présente de nombreuses similitudes avec l’humain sur le plan physiologique. À l’instar des femmes, il est aussi le seul petit animal dont les femelles suivent un cycle œstral complet – le cycle œstral se traduit par l'activité ovarienne qui permet aux femelles de passer d'une période de réceptivité reproductive à une période de non-réceptivité, ce qui rend ainsi possible une grossesse après l'accouplement – et dont le processus d’implantation de l'embryon ainsi que la formation du placenta ressemblent à ceux de l’humain.

«Malgré ces similitudes, le développement préimplantatoire n’avait encore jamais été étudié, indique Sophie Petropoulos, qui est aussi titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génomique fonctionnelle de la reproduction et du développement. Notre laboratoire cherche à mieux comprendre l’infertilité et le développement humain précoce. Nous voulions donc trouver un modèle permettant de répondre à nos questions.»

Un atlas complet des gènes

«Dans notre étude, nous avons eu recours à une technique appelée séquençage ARN de cellules uniques pour dresser un atlas complet des gènes du développement préimplantatoire du cochon d’Inde et analyser leur expression au fil du temps. Nous avons également inhibé et activé des voies de signalisation pour observer comment ces gènes pouvaient influencer le développement de l’embryon», explique-t-elle. 

Elle poursuit: «Lorsque nous avons comparé le développement de l’embryon du cochon d’Inde à nos travaux précédents, nous avons été frappés par sa ressemblance étonnante avec l’embryogenèse humaine précoce.» L’embryogenèse est la réalisation du programme génétique inscrit dans les chromosomes de l'ovule fécondé, de la division de celui-ci jusqu’à la formation des tissus et des organes de l’embryon.

Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour mieux comprendre l’infertilité féminine et mettre au point des traitements favorisant une grossesse en santé, souligne Sophie Petropoulos. Elle a mené cette étude avec Jesica Romina Canizo, associée de recherche dans son laboratoire au CRCHUM et étudiante à l’UdeM, et Cheng Zhao, spécialiste de recherche dans son laboratoire au Karolinska Institutet, tous deux premiers auteurs de l’étude.

«Ce modèle animal peut aider les scientifiques à comprendre comment l’exposition précoce aux médicaments ou aux perturbations environnementales influe sur la santé des bébés à long terme ou pourquoi certaines femmes connaissent des échecs répétés d’implantation», mentionne la chercheuse.

Ouvrir la «boîte noire»

Elle et son équipe ont commencé à étudier le développement embryonnaire post-implantatoire et la gastrulation, période durant laquelle tous les organes et tissus du corps humain se forment. Étant donné que 80 % des échecs de grossesse surviennent au premier trimestre, les scientifiques sont particulièrement désireux de faire la lumière sur cette phase du développement humain, surnommée la «boîte noire».

À long terme, le modèle d’embryon préimplantatoire du cochon d’Inde pourrait fournir des informations extrêmement utiles sur les meilleures conditions pour le développement d’embryons et de fœtus en santé, estiment Sophie Petropoulos et son équipe. Cela pourrait contribuer à améliorer les traitements de fertilité et soutenir les technologies de reproduction.