Une équipe du Centre de recherche du CHUM a découvert que la division cellulaire dans les embryons de souris n’est pas du tout symétrique, contrairement à ce que les livres de biologie dépeignent.

Greg FitzHarris, professeur au Département d'obstétrique-gynécologie de l’Université de Montréal, et Lia Paim, doctorante dans son laboratoire, sont des biologistes cellulaires d’un genre à part. Intéressés par tout ce qui touche à la fertilité humaine, ils étudient principalement des ovules et des embryons de souris. Et parfois, ils observent quelque chose d’inhabituel… par accident.

Publiées dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, leurs conclusions sur l’asymétrie de la division cellulaire pourraient changer notre façon de voir ce processus biologique et mener à des recherches plus approfondies sur le rôle que cela pourrait jouer dans la viabilité de l’embryon.

Pour en savoir plus, nous nous sommes entretenus avec le professeur FitzHarris, coauteur de cette étude avec Lia Paim.

Cette observation de l’asymétrie cellulaire a été faite par votre doctorante de façon plutôt accidentelle. Dans quelles circonstances cela s’est-il passé?

La plupart des expériences de notre laboratoire portent sur le développement de l’embryon. Nous cherchons à comprendre ce qui donne le meilleur embryon et comment cela se traduit en termes de probabilité d’avoir une grossesse réussie.

L’embryon de souris constitue un cadre unique pour étudier les divisions cellulaires.

Au cours de l’une de nos expériences, Lia a remarqué qu’il se passait quelque chose d’inhabituel à l’étape finale de la division cellulaire, appelée « cytocinèse ».

Dans ce cas réel d’un embryon en développement, où les cellules sont en contact étroit avec d’autres cellules environnantes, elle a constaté que la cellule est pincée en deux, mais principalement sur un seul de ses côtés.

Le mécanisme de ce phénomène particulier n’avait jamais été observé par des scientifiques jusqu’à maintenant.

Pourquoi avez-vous été surpris par ce que vous avez vu?

Dans les manuels de science, la représentation traditionnelle de la cytocinèse est illustrée très simplement : le pincement de la cellule mère se produit de manière égale et symétrique sur ses deux côtés pour créer deux nouvelles cellules filles.

Lia a découvert que des molécules, appelées « protéines de polarité cellulaire », influencent la cytocinèse dans l’embryon et font en sorte que la division cellulaire devient asymétrique, contrairement à ce que les livres de biologie montrent traditionnellement.

En d’autres mots, ces observations soulignent que les simples études de cellules dans une boîte de Pétri simplifient parfois à l’extrême une réalité biologique complexe.

À votre avis, quelles seraient les conséquences de cette polarité cellulaire sur les mécanismes de la division cellulaire?

Nous savons que la cytocinèse échoue parfois dans l’embryon, ce qui peut menacer sa viabilité et donc la probabilité d’avoir une grossesse réussie. Cette cytocinèse asymétrique pourrait en être une raison, mais il nous faudrait mener plus d’expériences pour tester cette possibilité.

Allez-vous continuer vos recherches dans cette direction pour consolider les preuves scientifiques?

En fait, ce sont les dernières expériences de doctorat de Lia. Elle partira bientôt aux États-Unis pour étudier un aspect différent du développement embryonnaire. Mais oui, de notre côté, nous continuons dans notre laboratoire à essayer de comprendre comment les caractéristiques inhabituelles de la division

cellulaire observées dans l’embryon sont responsables des problèmes de fertilité éprouvés par certaines patientes.

Pour conclure, pensez-vous que vos observations pourraient changer la façon dont la division cellulaire sera représentée dans les livres de biologie?

Peut-être. Mais il est important que les scientifiques comprennent que le processus cellulaire qu’ils observent doit être adapté au contexte spécifique qu’ils étudient au lieu de supposer que les cellules se divisent toujours de la même manière dans toutes les circonstances.

À propos de cette étude

L’article « Cell size and polarization determine cytokinesis furrow ingression dynamics in mouse embryos », par Lia Paim et Greg FitzHarris, a été publié le 16 mars 2022 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. Le financement de la recherche a été assuré par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, la Fondation Jean-Louis Lévesque, la Fondation canadienne pour l’innovation et les Instituts de recherche en santé du Canada.