- Un modèle d'implantation 3D a été conçu à partir de blastoïdes (dérivés de cellules souches et imitant les embryons à un stade précoce) et d'endométrioïdes (des cellules développées en structures ressemblant à du tissu utérin réel).
- L’utérus miniature sur puce reproduit la sélectivité, l'implantation embryonnaire et le développement post-implantatoire.
- Des composés améliorant l'implantation chez les patientes présentant des échecs d'implantation récurrents ont été identifiés grâce au dispositif.
Lorsqu'une grossesse n'est pas obtenue après 12 à 24 mois de rapports sexuels complets, réguliers et sans contraception, l’infertilité d’un couple hétérosexuel est évoquée. "En cas d'échec des traitements médicaux ou chirurgicaux entrepris ou d'emblée dans certaines situations d'infertilité, une assistance médicale à la procréation (ou procréation médicalement assistée) est proposée", indique l’Assurance Maladie. Pour répondre à un projet parental, il existe l'insémination artificielle, la fécondation in vitro et l'accueil d'embryon. Dans le cadre de ces pratiques médicales cliniques et biologiques, l'implantation de l’embryon est un processus crucial qui se déroule cinq à sept jours après la fécondation. Cependant, si l'embryon ne parvient pas à s'implanter dans la muqueuse utérine, une grossesse ne peut aboutir.
Le modèle d’implantation 3D reproduit les étapes clés de l'implantation de l'embryon humain
Ainsi, "une meilleure compréhension de l'implantation humaine est essentielle pour améliorer les résultats de la procréation médicalement assistée et lutter contre les échecs d'implantation récurrents. Cependant, les contraintes éthiques et l'accès limité aux embryons humains rendent les recherches directes difficiles", ont écrit des scientifiques de l'Académie chinoise des sciences dans une étude publiée dans la revue Cell. Pour pallier cet obstacle, ils ont développé un modèle d'implantation 3D sur puce de l'endomètre humain, le tissu qui tapisse l'utérus. Dans le détail, l'équipe a intégré des cellules utérines humaines dans des couches d'un gel spécial afin de créer cet utérus sur puce. Ces cellules se sont développées en structures ressemblant à du tissu utérin réel, que les auteurs ont appelé "endométrioïdes". Ensuite, ces derniers ont placé ce tissu bio-ingénieré à l'intérieur d'une puce microfluidique, "qui utilise des canaux étroits pour la circulation des nutriments, imitant ainsi le flux sanguin et hormonal dans l'utérus."
Dans le cadre d’un test d’implantation embryonnaire, l’équipe a créé des blastoïdes, dérivés de cellules souches et imitant les blastocystes (embryons à un stade précoce se formant quelques jours après la fécondation). En outre, elle a également eu recours à des blastocystes humains donnés. À l’intérieur de la puce, les deux types cellulaires ont mené à bien toutes les étapes majeures de l’implantation. Lors de la modélisation de l'implantation à partir d'échantillons provenant de patientes présentant des échecs d'implantation récurrents les chercheurs avons observé une capacité d'implantation des blastocystes significativement réduite par rapport aux endométrioïdes issus de femmes fertiles.
Un utérus miniature sur puce permettant d’identifier des composés améliorant les performances d’implantation
"Ce système reproduit avec succès les étapes clés de l'implantation humaine et du développement post-implantatoire précoce", ont souligné les auteurs qui ont, par la suite, utilisé la puce pour tester plus de 1.000 médicaments approuvés par la Food and Drug Administration. Cela leur a permis d'identifier des composés qui améliorent considérablement l'efficacité d'implantation dans les endométrioïdes issus de patientes présentant des échecs d'implantation récurrents. "Cette plateforme 3D offre une approche adaptable pour évaluer des stratégies thérapeutiques visant à améliorer l'interaction embryon-endomètre en contexte clinique", ont conclu les scientifiques.
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