Les tests de complémentation tétraploïde sont utilisés pour examiner la puissance d’une cellule souche donnée. Des études scientifiques publiées dans des revues médicales et réalisées sur des chimères (mélange de cellules de deux animaux distincts) ont révélé que la fusion de deux embryons de huit cellules produisait des cellules contenant quatre jeux de chromosomes, appelées cellules tétraploïdes, qui sont prédisposées à se développer en tissu extra-embryonnaire, c’est-à-dire le placenta.
Le test de complémentation tétraploïde est une technique expérimentale puissante utilisée pour évaluer la pluripotence des cellules souches embryonnaires (CSE) ou des cellules souches pluripotentes induites (iPSC). Dans ce test, des cellules pluripotentes sont introduites dans un blastocyste tétraploïde, qui est ensuite implanté chez une mère porteuse. Si les cellules implantées sont réellement pluripotentes, elles donneront naissance à un organisme entier, démontrant ainsi leur capacité à se différencier en tous les types cellulaires nécessaires au développement.
Essais de complémentation tétraploïde
- Génération d’embryons tétraploïdes : les embryons au stade de deux cellules sont soumis à une impulsion électrique afin d’induire la fusion cellulaire, produisant des cellules tétraploïdes possédant quatre jeux de chromosomes. Ces cellules peuvent se développer jusqu’au stade de blastocyste, mais elles ne peuvent pas former à elles seules un organisme viable.
- Injection de cellules pluripotentes : Des cellules pluripotentes, telles que les ESC ou les iPSC, sont injectées dans les blastocystes tétraploïdes.
- Implantation chez une mère porteuse : Les blastocystes injectés sont ensuite implantés dans l’utérus d’une mère porteuse.
- Évaluation de la pluripotence : si les cellules pluripotentes sont réellement capables de se différencier en tous les types cellulaires, elles compenseront les déficiences développementales des cellules tétraploïdes, donnant naissance à un organisme viable.
Applications des essais de complémentation tétraploïde
- Test de pluripotence : Il s’agit du test le plus rigoureux pour déterminer la pluripotence des cellules souches.
- Recherche en biologie du développement : le test peut fournir des informations sur les exigences du développement précoce des mammifères.
- Médecine régénérative : la vérification de la pluripotence des iPSC ou des ESC est cruciale avant leur utilisation dans des applications thérapeutiques.
Limites et défis actuels
- Préoccupations éthiques : la création et la destruction d’embryons pour cet essai soulèvent des questions éthiques.
- Complexité technique : la procédure est techniquement exigeante et nécessite des compétences et des équipements spécialisés.
- Limites liées aux espèces : Actuellement, cet essai est le plus souvent réalisé chez la souris, et son applicabilité aux cellules pluripotentes humaines n’est pas encore bien établie.
- Coût et durée : l’essai est long et coûteux, notamment parce qu’il implique la production et l’entretien d’animaux.
Recherches actuelles et orientations futures
- Cellules pluripotentes humaines : Des recherches sont en cours pour adapter ce test à l’évaluation des cellules pluripotentes humaines.
- Amélioration de l’efficacité : des efforts sont déployés pour rendre le test plus efficace et plus fiable, dans le but de réduire à la fois les coûts et les préoccupations éthiques.
L’embryon n’est pas généré par les cellules tétraploïdes ; il se développe plutôt à partir des cellules souches injectées (diploïdes). Cette propriété a été exploitée pour évaluer la puissance d’une cellule souche. Le processus initial consiste à injecter des cellules souches dans un embryon tétraploïde. Un embryon devrait se développer si les cellules souches injectées sont pluripotentes. Si le résultat est négatif, ou si l’embryon obtenu ne survit pas jusqu’à la naissance, cela signifie que les cellules injectées n’étaient pas pluripotentes.
Le test de complémentation tétraploïde est un outil essentiel pour vérifier la pluripotence des cellules souches et possède des applications majeures en médecine régénérative et en biologie du développement. Il comporte toutefois des défis techniques et éthiques qui doivent être examinés avec soin.
