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Biologie & Santé

Embryon de souris 4D

Pour la première fois, les étapes précoces du développement embryonnaire d’une souris vivante ont pu être observées en temps réel à l’échelle cellulaire, durant 48 heures.

Évolution dans le temps des cellules de l’embryon. Le temps apparaît sous la forme heures:minutes:secondes. © K. McDole et al./Cell 2018

Les méthodes d’imagerie traditionnelles ne permettent pas d'observer les premiers jours d'un embryon tout juste fécondé, car elles endommagent les tissus fragiles. Pour ce faire, une équipe américaine de l'institut Howard Hugues, en Virginie, a donc conçu un microscope spécial, couplé à un dispositif de culture de cellules, décrit dans la revue Cell du 11 octobre 2018.

Instrument mis au point par l'équipe. © K. McDole et al./Cell 2018

Premier avantage : ce microscope à feuille de lumière laser permet de réduire la quantité de lumière nécessaire à l’observation. Il ajuste la mise au point à la milliseconde près, ce qui est important car un embryon bouge et grossit constamment. Ainsi, entre les sixième et huitième jours après la fécondation, soit les 48 heures étudiées par l’équipe, son volume croît 250 fois.

Grâce à ce microscope, l’équipe a pu filmer l’apparition et l’évolution de certaines catégories de cellules et cartographier l’expression de plusieurs gènes. Elle a assisté à l’émergence de certains organes, comme l’intestin ou le tube neural, c’est-à-dire le système nerveux central de l’embryon et saisi les premiers battements de cœur du petit mammifère.   

Comparaison entre quatre embryons de souris, qui révèle une grande similarité dans l'évolution d'un spécimen à l'autre. © K. McDole et al./Cell 2018

Au total, près d’un million d’images ont été enregistrées pour chaque embryon observé. En combinant les images de quatre souriceaux en devenir, l’équipe a ensuite créé un embryon virtuel « moyen » qui peut servir de référence.

Cette description est importante pour imaginer, un jour, régénérer des organes ou accompagner leur croissance, voire essayer de prendre en charge des problèmes de développement in utero.

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