Pour la première fois, des embryons de souris sont cultivés sans problème dans l’espace
Un petit pas pour l’humanité : des scientifiques ont vu un ovule de souris fécondé se développer naturellement et normalement jusqu’à sa première forme embryonnaire. Bien que le chemin soit encore long, c’est un signe positif que la reproduction des mammifères, de l’humain en l’occurrence, peut avoir lieu dans l’espace.
Image d’entête : résumé graphique de l’étude. (S. Wakayama et col./ iScience)
L’équipe de recherche, composée de l’Université de Yamanashi, de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) et de l’institut de recherche Riken financé par le gouvernement, a lancé 720 embryons de souris congelés à deux cellules dans l’espace à bord de la fusée SpaceX CRS-23 le 29 août 2021.
Dans le cadre du projet baptisé « Space Embryo« , les scientifiques ont également conçu un dispositif permettant aux astronautes de facilement manipuler la précieuse cargaison scientifique, qui a été décongelée et cultivée à bord de la Station spatiale internationale (ISS). L’astronaute Akihiko Hoshide, en mission de longue durée sur l’ISS, s’est chargé de l’étape expérimentale au début du mois de septembre, préparant les embryons dans différentes configurations gravitationnelles, avant qu’ils ne soient renvoyés sur Terre quelques jours plus tard pour y être testés.
A partir de l’étude : diagramme montrant la chronologie de ce projet. Les dates sont indiquées lorsque les embryons congelés ont été préparés, transportés dans l’ISS, décongelés et cultivés à bord, fixés avec du PFA, ramenés sur Terre et que les blastocystes ont été analysés. (S. Wakayama et col./ iScience)
En laboratoire, l’équipe japonaise a constaté avec satisfaction que les embryons avaient subi la division normale des premiers stades du développement embryonnaire et qu’ils avaient formé des blastocystes avec une masse cellulaire interne et un trophectoderme. Au cours du développement de l’embryon, la masse cellulaire interne finira par former le fœtus, tandis que le trophectoderme formera le placenta.
Étant donné que la masse cellulaire interne se concentre en un seul point de la cavité du blastocyste à ce stade précoce du développement embryonnaire, les scientifiques craignaient qu’un environnement dépourvu de gravité n’ait un effet néfaste sur ces minuscules processus biologiques naturels.
Les embryons cultivés en microgravité (également connue sous le nom d’apesanteur) se sont développés de manière tout aussi « normale » que ceux cultivés dans un environnement à gravité artificielle.
A partir de l’étude : le développement des embryons jusqu’aux blastocystes en microgravité à bord de l’ISS. (A) Embryons au stade de deux cellules avant congélation. (B) Les embryons ont été congelés dans un cryotube (tube en V : flèche) et placés dans l’ETC dans de l’azote liquide. (C) L’ETC sera connecté à trois seringues pour le remplacement des solutions et à une seringue pour les solutions usées. (D) Décongélation par un astronaute en microgravité. (E-G) Blastocystes prélevés dans l’ETC et cultivés dans un environnement de contrôle au sol (E), dans un environnement artificiel-1G à bord de l’ISS (F) et en microgravité à bord de l’ISS (G). (S. Wakayama et col./ iScience)
Selon les chercheurs dirigés par Teruhiko Wakayama, professeur à l’université de Yamanashi, au Japon :
Les embryons cultivés dans des conditions de microgravité se sont développés [normalement].
Si les scientifiques ont déjà fait éclore des tritons et des poisson Killi dans l’espace en microgravité, peu de travaux ont été consacrés à la reproduction des mammifères en raison des nombreuses difficultés liées à l’élevage dans cet environnement.
Outre les processus normaux, le laboratoire a déterminé qu’il n’y avait pas non plus de changements significatifs dans l’état de l’ADN et des gènes à l’intérieur des blastocystes.
Toujours selon les chercheurs :
À l’avenir, il sera nécessaire de transplanter les blastocystes cultivés en microgravité dans l’ISS dans des souris pour voir si elles peuvent donner naissance.
L’étude publiée dans iScience (PDF) : Effect of microgravity on mammalian embryo development evaluated at the International Space Station.