Etude de la maturation de l'embryon humain lui permettant de s'implanter – HU_BLAST

Contexte :
Lors de la fécondation, le conceptus humain flotte dans l'utérus tout en subissant des cycles de divisions cellulaires. Cela conduit à la formation d'une structure multicellulaire appelée blastocyste qui comprend un amas interne d'environ 10 cellules, le futur fœtus (Epiblast, Epi) et le sac vitellin (Hypoblast, Hypo), entouré d'une couche épithéliale de trophoblastes (trophectoderm, TE) qui remplit les fonctions cruciales de médiation de l'implantation dans l'utérus et de formation du placenta. Nos travaux antérieurs ont montré que le développement du TE est contrôlé par des signaux produits par les Epi (inducteurs) qui gardent le potentiel des trophoblastes à s'implanter in utero.

Limites actuelles et solutions proposées :
L'étude de l'embryogenèse précoce humaine est difficile en raison de la disponibilité limitée des embryons et de la difficulté de les manipuler physiquement et génétiquement. Il existe donc un besoin impérieux d'alternatives in vitro à l'utilisation d'embryons pour la recherche, de modèles pouvant être largement diffusés, se prêtant à des manipulations génétiques faciles et à des criblages de médicaments. Ces modèles d'embryons humains ont un énorme potentiel de découvertes biomédicales. Mon laboratoire a développé un modèle de l'embryon humain précoce, appelé blastoïde, qui se forme par auto-organisation de cellules souches, peut être généré en nombre pratiquement infini et est capable d'interagir spécifiquement avec les cellules endométriales stimulées par des hormones in vitro, récapitulant ainsi aspects des premières étapes de l'implantation.

Hypothèses :
Ici, nous émettons l'hypothèse que l'utilisation de données de séquençage d'ARN à cellule unique provenant de blastocystes humains et de blastoïdes humains peut révéler les fonctions des inducteurs d'épiblastes et des facteurs de transcription pendant le développement et l'implantation du trophectoderme.

Objectifs:
L'objectif est de (1) délimiter les marqueurs moléculaires et les voies de signalisation qui pilotent la transition des trophoblastes au moment de l'implantation, (2) mesurer leur impact sur le développement du trophectoderme (prolifération, auto-renouvellement, adhésion, invasion), et (3 ) révèlent leur rôle fonctionnel dans la médiation de l'attachement à l'endomètre.

Originalité :
Les blastoïdes humains sont des modèles embryonnaires qui, lorsqu'ils sont correctement évalués, peuvent contribuer à un large éventail d'applications scientifiques et biomédicales (infertilité, contraception). Nous visons à les utiliser pour construire une solide compréhension fondamentale des mécanismes moléculaires sous-jacents au développement et à l'implantation des blastocystes afin de guider les pratiques cliniques. Actuellement, lors des procédures de FIV, seulement 40 % des ovules fécondés mis en culture atteignent un stade de blastocyste avec des normes de qualité suffisantes pour le transfert in utero, et 50 % de ces blastocystes ne parviennent pas à s'implanter. La connaissance des molécules agissant au cours du développement du trophectoderme pourrait être utilisée pour compléter les milieux de culture FIV et améliorer la qualité et le potentiel des blastocystes FIV.