Explorer des défauts responsables de défaillance aux premières étapes du développement de l’embryon

Au début du développement, l’embryon doit accomplir deux tâches essentielles : activer ses propres gènes, pour passer d’une dépendance aux ressources de l’ovule à un statut autonome, et acquérir la capacité de former tous les types cellulaires nécessaires à la construction d’un organisme. Si l’une de ces étapes échoue, le développement embryonnaire est compromis, entraînant l’infertilité.

Ces étapes sont régulées par la manière dont l’ADN est structuré. L’ADN est enroulé autour de protéines appelées histones, qui portent des marques biochimiques agissant comme un code épigénétique, indiquant à la cellule quels gènes doivent être activés ou éteints. Les scientifiques connaissent les protéines qui ajoutent ou retirent ces marques (ils les appellent les « écrivains » et les « effaceurs ») et leur rôle décisif pour le développement de l’embryon. En revanche, ils en savent beaucoup moins sur les « lecteurs » de ces marques, ces protéines qui interprètent ce code épigénétique et le traduisent en une réponse au cours du développement. Ces protéines « lecteurs » sont des maillons essentiels du processus reproductif.

L’équipe de Déborah Bourc’his s’intéresse aux protéines impliquées dans la régulation épigénétique de l’utilisation des gènes dans l’embryon précoce. Ce projet se concentre sur le lecteur SPIN1 que les chercheurs viennent d’identifier : il est abondamment fourni par l’ovule à l’embryon lors de la fécondation et a la capacité unique de reconnaître plusieurs marques d’histones, ce qui en fait un acteur potentiel majeur dans l’organisation de multiples instructions codées par ces marques.

Des résultats préliminaires indiquent que l’ablation de SPIN1 compromet les performances reproductives. S’appuyant sur des techniques de pointe, les chercheurs souhaitent définir le rôle de SPIN1 dans la fertilité féminine, décoder ses fonctions moléculaires dans l’ovocyte et l’embryon précoce et élucider son mode d’action sur des cultures de cellules souches embryonnaires.

Ainsi, les chercheurs étudieront l'expression et la localisation cellulaire de SPIN1 au cours du développement ovocytaire et préimplantatoire chez la souris, puis dans les ovocytes humains. Après avoir cartographié la dynamique et la spécificité des différentes formes de ce lecteur, ils utiliseront la génétique murine pour étudier sa fonction dans la fertilité femelle. Ils compareront les protéines présentes dans les ovocytes de souris déficientes en SPIN1 aux ovocytes sauvages, afin de connaître l'impact global de SPIN1 sur la composition des protéines et étudieront comment cette protéine se lie au génome, et par là même, comment elle agit. Enfin, ils réaliseront des études mécanistiques sur des cellules souches embryonnaires.

Grâce à des technologies de pointe en génétique de la souris, transcriptomique et épigénomique, ce projet permettra de mieux comprendre comment SPIN1 influence la fertilité et la santé embryonnaire, ouvrant de nouvelles perspectives sur les déterminants du succès reproductif.