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Le placenta humain est criblé de mutations semblables à celles du cancer. Mais cette découverte est une meilleure nouvelle qu’il n’y paraît : elle aide les scientifiques à ouvrir une nouvelle fenêtre sur le monde mystérieux du développement humain.

Des mutations dans les placentas

D’une certaine manière, le placenta est un organe oublié. Il commence à se former peu après la fécondation à partir des cellules de l’embryon et contribue ensuite à soutenir le futur fœtus dans son développement avant qu’il ne soit rejeté à la naissance.
Mais il est difficile d’étudier comment les embryons « décident » quelles cellules sont destinées au placenta et lesquelles au fœtus. « Jusqu’à présent, nous avons été aveugles à la première division », déclare Tim Coorens, du Wellcome Sanger Institute, près de Cambridge, au Royaume-Uni.
Coorens et ses collègues, dont son directeur de thèse Sam Behjati, ont décidé de retracer les lignées de cellules dans les placentas à terme, pour voir d’où elles venaient. Leur approche repose sur le fait que les cellules accumulent naturellement des mutations dans leur ADN, et les transmettent ensuite lorsqu’elles se divisent. En comparant les modèles de mutations entre des échantillons, il est possible de retracer l’arbre généalogique des cellules dans le temps.
L’équipe a étudié 42 placentas humains, en prélevant plusieurs petites biopsies dans chacun d’entre eux, et en séquençant l’ensemble des génomes des cellules qu’ils contiennent.
Une découverte importante a été de s’apercevoir à quel point les tissus placentaires peuvent être mutés. Certaines cellules du corps, comme celles qui tapissent le côlon, sont connues pour avoir un taux de mutation naturellement élevé, mais les cellules placentaires avaient environ cinq fois plus de mutations en une seule « lettre » d’ADN.

Plusieurs différences de l’ADN

Le tissu placentaire présentait également un grand nombre de modifications impliquant l’ajout ou la perte de morceaux d’ADN – une forme de mutation qui est extrêmement rare dans la plupart des tissus humains, mais courante dans certains cancers infantiles.
La raison pour laquelle un organe aussi vital devrait être aussi désinvolte quant à son génome reste floue. Son caractère jetable pourrait fournir un indice : comme il ne « vit » que neuf mois, il n’a pas besoin d’investir de précieuses ressources pour se réparer, explique M. Coorens.
Le placenta pourrait même profiter à l’embryon en servant de décharge pour les cellules potentiellement problématiques. En comparant des échantillons de placenta avec des échantillons de cordon ombilical, qui se développe à partir de futures cellules fœtales, Coorens et ses collègues ont découvert que la « décision » d’une cellule de rejoindre les lignées placentaires ou fœtales intervient dès les premiers stades du développement, même dès la première division qui transforme un ovules fécondé en deux cellules.
L’équipe a trouvé des preuves en faveur de cette idée dans l’un des placentas. Il contenait des cellules avec trois copies du chromosome 10, mais le cordon ombilical associé en avait les deux habituelles. Le traçage de l’arbre généalogique des cellules a montré que les cellules à trois copies du chromosome étaient dirigées vers le placenta pendant certaines des premières divisions cellulaires suivant la fécondation.

De nouvelles preuves

Ces travaux viennent s’ajouter aux preuves que les embryons de mammifères poussent leurs cellules vers des destins particuliers à un stade de développement beaucoup plus précoce qu’on ne le pensait auparavant, explique Magdalena Zernicka-Goetz du California Institute of Technology, dont les recherches sur les souris ont été les premières à suggérer cette idée. « Il est incroyable pour moi de voir qu’il en est maintenant de même pour l’embryon humain », dit-elle.
Cette recherche a été pré-publiée dans bioRxiv.
Source : New Scientist
Crédit photo : StockPhotoSecrets 

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