Des découvertes sur l’évolution permettent d’expliquer l’origine des organes
Le mésoderme est le nom donné à un groupe spécifique de cellules présentes dans les embryons animaux. Ce sont les cellules qui vont ensuite former les tissus internes des organismes, notamment les muscles, le cœur, les reins et le sang. «Les tissus et organes formés à partir du mésoderme varient énormément d’un animal à l’autre», explique Andreas Hejnol, coordinateur du projet EVOMESODERM et rattaché à l’Université de Bergen en Norvège. «L’histoire de l’évolution de ces cellules mésodermiques reste obscure.» Les biologistes de l’évolution débattent depuis longtemps des questions liées au mésoderme. Par exemple, quand et où le mésoderme est-il apparu? «Rien ne vient de rien, alors de quelles cellules provient le mésoderme?» s’interroge Andreas Hejnol. «Et en corollaire à cette question, quels tissus formés par le mésoderme sont apparus en premier. De nombreuses questions restent ouvertes et sont importantes pour notre compréhension de la manière dont le système des organes de l’être humain est né.»
Évolution du mésoderme
Dans le cadre du projet EVOMESODERM, soutenu par le Conseil européen de la recherche, Andreas Hejnol a cherché à s’appuyer sur ses précédents travaux révolutionnaires sur les cellules du système digestif pour se concentrer sur le mésoderme. Il souhaitait aborder certaines des questions fondamentales entourant l’évolution de ces cellules et fournir des données pour inspirer de nouvelles recherches. «Comme il s’agissait d’un projet traitant de l’évolution, l’étude du développement de différentes espèces était cruciale», explique-t-il. «On ne peut pas faire de la biologie de l’évolution sans comparaison. Plus on a de points de données, plus l’image devient claire.» Andreas Hejnol a combiné la bio‑informatique avancée, l’imagerie en direct et les méthodes moléculaires pour analyser un certain nombre d’embryons d’animaux différents. Cela lui a permis de décrire en détail le développement du mésoderme chez différentes espèces.
Le développement selon les espèces
Andreas Hejnol a pu montrer que le mésoderme a évolué selon des lignes très similaires chez des espèces différentes. Il a également pu confirmer que les premiers tissus dérivés du mésoderme étaient les muscles et le tissu gonadique. «Cela soulève la question intéressante de l’homologie de tous les tissus mésodermiques», ajoute-t-il. Le projet a également montré que pour un type particulier de cellules mésodermiques appelé néphridies, les fondements moléculaires sont les mêmes chez toutes les espèces. Cependant, au cours de l’évolution d’organes plus complexes, la taille, la forme et la structure ont considérablement changé. «Ce processus est différent pour la formation des hémocytes chez les invertébrés et pour la formation des cellules sanguines», explique Andreas Hejnol. «Ici, les cellules émergent après la formation du mésoderme.» Enfin, la question de savoir comment les nouveaux types de cellules évoluent reste en suspens. «L’histoire de l’évolution est beaucoup plus variable que ce à quoi nous nous attendions peut-être au début du projet», explique Andreas Hejnol.
Intérêt pour l’évolution
Les réalisations du projet EVOMESODERM ont contribué à attirer l’attention de la communauté scientifique sur le mésoderme et ont suscité un intérêt dans de nombreux domaines. «Les immunologistes, par exemple, ne prêtent généralement pas beaucoup d’attention à l’histoire de l’évolution du système immunitaire», ajoute Andreas Hejnol. «Mais d’après les réactions que nous avons reçues sur l’article que nous avons publié, l’attention est clairement croissante. Je pense qu’il en sera de même lorsque nous publierons notre étude sur l’évolution du sang.» Le projet a également permis de jeter les bases d’autres initiatives de recherche à venir. «Nous allons maintenant nous concentrer sur certaines des découvertes supplémentaires sur l’évolution qui ont découlé de cette vaste entreprise», ajoute encore Andreas Hejnol. «Il s’agit encore de recherche fondamentale, mais elle contribuera à la connaissance de nos origines, depuis l’époque où nos ancêtres vivaient encore dans les océans.»
Mots‑clés
EVOMESODERM, mésoderme, évolution, espèces, cellules, organe, muscles
