Les premiers embryons d'un mammifère ont maintenant été cultivés dans l'espace.

Les embryons de souris peuvent atteindre un stade précoce de développement dans l'espace.

Dans une expérience menée en 2021, quelques centaines d'embryons congelés à deux cellules de souris ont été décongelés et ont grandi pendant quatre jours sur la Station spatiale internationale. Parmi les plusieurs douzaines d'embryons qui sont revenus sur Terre, près d'un quart ont formé des groupes de cellules saines appelés blastocystes.

Les résultats suggèrent que la radiation et l'apesanteur de l'espace pourraient ne pas poser d'obstacles immédiats à la reproduction des mammifères, rapportent les chercheurs le 27 octobre dans iScience.

L'étude ne porte uniquement que sur une partie du processus compliqué de la reproduction et du développement. Un blastocyste se forme généralement après la fécondation et s'implante dans l'utérus avant de se développer en placenta et en fœtus.

Mais le résultat constitue un point de départ pour les biologistes, déclare Christiane Hahn, biologiste spatiale au Centre européen de recherche et de technologie spatiales à Noordwijk, aux Pays-Bas, qui n'a pas participé à la recherche. Les embryons de souris sont les premiers embryons de mammifères que les chercheurs ont fait pousser dans l'espace, une étape importante pour comprendre comment l'espace affecte la reproduction humaine. D'autres expériences ont impliqué des animaux tels que des salamandres, des poissons-riz et des cailles.

Des recherches antérieures ont suggéré que les conditions dans l'espace étaient particulièrement nocives aux premiers stades de la reproduction chez la souris. Lorsqu'ils sont dans l'espace, les animaux sont trop stressés pour se reproduire, et des études sur les œufs des rongeurs ont montré qu'ils accumulaient plusieurs mutations en raison de la forte radiation. Toutefois, le sperme de souris lyophilisé est resté viable après six ans passés dans la station spatiale (SN : 11/06/21).

Pour surmonter ces défis, le biologiste Teruhiko Wakayama et ses collègues ont envoyé des embryons à deux cellules vers la Station spatiale internationale. Un dispositif spécialement conçu pour l'expérience a maintenu les cellules en développement fragiles. Après la fin de l'expérience, les cellules ont été renvoyées sur Terre pour analyse. Sur 360 échantillons, 72 ont survécu au voyage et 17 se sont développés en blastocystes normaux. Les cellules indemnes se sont multipliées avec succès et ont pris de nouvelles identités en tant que précurseurs de tissu fœtal ou de placenta.

Des modifications futures de la procédure pourraient potentiellement augmenter le taux de réussite, déclare Wakayama, de l'Université de Yamanashi à Kofu, au Japon. L'absence de conditions parfaitement stériles dans l'expérience spatiale a probablement aggravé la mort cellulaire, selon lui.

Les blastocystes ne peuvent pas survivre longtemps en dehors de l'utérus, donc l'expérience a été conçue pour durer seulement quelques jours. Il n'est pas clair comment les cellules se comporteraient lors du développement ultérieur. Dans des expériences futures, l'équipe aimerait implanter les cellules embryonnaires viables issues des expériences spatiales chez des souris pour le découvrir.

Les chercheurs s'intéressent particulièrement à tester davantage l'impact de la microgravité sur le positionnement des différentes cellules dans un blastocyste. Les cellules qui donnent naissance au fœtus ont généralement tendance à s'enfoncer au fond de la grappe, enveloppées par les cellules qui deviendront le placenta. Si les cellules fœtales se divisaient en deux endroits distincts, elles créeraient des souris jumelles identiques. Si elles se divisaient davantage, les blastocystes seraient probablement inviables.

Dans la nouvelle étude, les trois quarts des précurseurs fœtaux semblaient se positionner correctement. Mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement l'effet de la microgravité sur les cellules en développement.